Metode i vrste sinteze polietilena
(1) Polietilen niske gustoće (LDPE)
Kada se čistom etilenu dodaju tragovi kisika ili peroksida kao inicijatori, komprimira se na približno 202,6 kPa i zagrije na oko 200 °C, etilen polimerizira u bijeli, voštani polietilen. Ova se metoda zbog radnih uvjeta obično naziva postupkom visokog tlaka. Rezultirajući polietilen ima gustoću od 0,915–0,930 g/cm³ i molekularnu masu u rasponu od 15 000 do 40 000. Njegova molekularna struktura je vrlo razgranata i labava, nalik konfiguraciji „drveta“, što objašnjava njegovu nisku gustoću, otuda i naziv polietilen niske gustoće.
(2) Polietilen srednje gustoće (MDPE)
Proces srednjeg tlaka uključuje polimerizaciju etilena pod tlakom od 30 do 100 atmosfera korištenjem metalnih oksidnih katalizatora. Dobiveni polietilen ima gustoću od 0,931 do 0,940 g/cm³. MDPE se također može proizvesti miješanjem polietilena visoke gustoće (HDPE) s LDPE-om ili kopolimerizacijom etilena s komonomerima kao što su buten, vinil acetat ili akrilati.
(3) Polietilen visoke gustoće (HDPE)
Pod normalnim uvjetima temperature i tlaka, etilen se polimerizira pomoću visoko učinkovitih koordinacijskih katalizatora (organometalnih spojeva sastavljenih od alkilaluminija i titanijevog tetraklorida). Zbog visoke katalitičke aktivnosti, reakcija polimerizacije može se brzo završiti pri niskim tlakovima (0–10 atm) i niskim temperaturama (60–75 °C), otuda i naziv niskotlačni proces. Dobiveni polietilen ima nerazgranatu, linearnu molekularnu strukturu, što doprinosi njegovoj visokoj gustoći (0,941–0,965 g/cm³). U usporedbi s LDPE-om, HDPE pokazuje superiorniju otpornost na toplinu, mehanička svojstva i otpornost na pucanje pod utjecajem okolišnog naprezanja.
Svojstva polietilena
Polietilen je mliječno bijela, voskasta, poluprozirna plastika, što ga čini idealnim materijalom za izolaciju i plašt žica i kabela. Njegove glavne prednosti uključuju:
(1) Izvrsna električna svojstva: visoki izolacijski otpor i dielektrična čvrstoća; niska permitivnost (ε) i tangens dielektričnih gubitaka (tanδ) u širokom frekvencijskom rasponu, s minimalnom ovisnošću o frekvenciji, što ga čini gotovo idealnim dielektrikom za komunikacijske kabele.
(2) Dobra mehanička svojstva: fleksibilna, ali žilava, s dobrom otpornošću na deformacije.
(3) Jaka otpornost na toplinsko starenje, krhkost na niskim temperaturama i kemijska stabilnost.
(4) Izvrsna otpornost na vodu s niskom apsorpcijom vlage; otpor izolacije se općenito ne smanjuje kada se uroni u vodu.
(5) Kao nepolarni materijal, pokazuje visoku propusnost plinova, pri čemu LDPE ima najveću propusnost plinova među plastikama.
(6) Niska specifična težina, sve ispod 1. LDPE je posebno značajan s približno 0,92 g/cm³, dok HDPE, unatoč većoj gustoći, iznosi samo oko 0,94 g/cm³.
(7) Dobra svojstva obrade: lako se topi i plastificira bez raspadanja, lako se hladi u oblik i omogućuje preciznu kontrolu nad geometrijom i dimenzijama proizvoda.
(8) Kabeli izrađeni od polietilena lagani su, jednostavni za ugradnju i jednostavno se završavaju. Međutim, polietilen ima i nekoliko nedostataka: nisku temperaturu omekšavanja; zapaljivost, ispuštanje mirisa sličnog parafinu pri izgaranju; slabu otpornost na pucanje uslijed naprezanja u okolišu i otpornost na puzanje. Posebna pozornost potrebna je pri korištenju polietilena kao izolacije ili plašta za podmorske kabele ili kabele ugrađene u strmim vertikalnim padovima.
Polietilenske plastike za žice i kablove
(1) Polietilenska plastika za opću namjenu izolacije
Sastoji se isključivo od polietilenske smole i antioksidansa.
(2) Polietilenska plastika otporna na vremenske uvjete
Primarno se sastoji od polietilenske smole, antioksidansa i crnog ugljika. Otpornost na vremenske uvjete ovisi o veličini čestica, sadržaju i disperziji crnog ugljika.
(3) Polietilenska plastika otporna na pukotine u uvjetima okolišnog naprezanja
Koristi polietilen s indeksom tečenja taline ispod 0,3 i uskom raspodjelom molekularne težine. Polietilen se također može umrežiti zračenjem ili kemijskim metodama.
(4) Visokonaponska izolacija od polietilenske plastike
Izolacija visokonaponskih kabela zahtijeva ultra čistu polietilensku plastiku, dopunjenu stabilizatorima napona i specijaliziranim ekstruderima kako bi se spriječilo stvaranje šupljina, suzbilo pražnjenje smole i poboljšala otpornost na luk, otpornost na električnu eroziju i otpornost na koronu.
(5) Poluvodička polietilenska plastika
Proizvodi se dodavanjem vodljivog ugljičnog crnila polietilenu, obično korištenjem finočestičnog, visokostrukturnog ugljičnog crnila.
(6) Termoplastični poliolefinski spoj za kabele s niskim udjelom dima i nultom količinom halogena (LSZH)
Ovaj spoj koristi polietilensku smolu kao osnovni materijal, uključujući visokoučinkovite usporivače gorenja bez halogena, sredstva za suzbijanje dima, toplinske stabilizatore, antifungalna sredstva i bojila, obrađene miješanjem, plastifikacijom i peletizacijom.
Umreženi polietilen (XLPE)
Pod djelovanjem visokoenergetskog zračenja ili sredstava za umrežavanje, linearna molekularna struktura polietilena transformira se u trodimenzionalnu (mrežastu) strukturu, pretvarajući termoplastični materijal u termoreaktivni. Kada se koristi kao izolacija,XLPEmože izdržati kontinuirane radne temperature do 90°C i temperature kratkog spoja od 170–250°C. Metode umrežavanja uključuju fizičko i kemijsko umrežavanje. Umrežavanje zračenjem je fizička metoda, dok je najčešće kemijsko sredstvo za umrežavanje DCP (dikumil peroksid).
Vrijeme objave: 10. travnja 2025.