Metode in vrste sinteze polietilena
(1) Polietilen nizke gostote (LDPE)
Ko čistemu etilenu dodamo sledi kisika ali peroksidov kot iniciatorje, ga stisnemo na približno 202,6 kPa in segrejemo na približno 200 °C, etilen polimerizira v bel, voskast polietilen. Ta metoda se zaradi delovnih pogojev običajno imenuje postopek pod visokim tlakom. Nastali polietilen ima gostoto 0,915–0,930 g/cm³ in molekulsko maso od 15.000 do 40.000. Njegova molekularna struktura je zelo razvejana in rahla, spominja na "drevesno" konfiguracijo, kar pojasnjuje njegovo nizko gostoto, od tod tudi ime polietilen nizke gostote.
(2) Polietilen srednje gostote (MDPE)
Postopek srednjega tlaka vključuje polimerizacijo etilena pod 30–100 atmosferami z uporabo katalizatorjev iz kovinskih oksidov. Nastali polietilen ima gostoto 0,931–0,940 g/cm³. MDPE se lahko proizvaja tudi z mešanjem polietilena visoke gostote (HDPE) z LDPE ali s kopolimerizacijo etilena s komonomeri, kot so buten, vinil acetat ali akrilati.
(3) Polietilen visoke gostote (HDPE)
Pri normalnih temperaturnih in tlačnih pogojih se etilen polimerizira z uporabo visoko učinkovitih koordinacijskih katalizatorjev (organometalnih spojin, sestavljenih iz alkilaluminija in titanovega tetraklorida). Zaradi visoke katalitične aktivnosti se lahko reakcija polimerizacije hitro zaključi pri nizkih tlakih (0–10 atm) in nizkih temperaturah (60–75 °C), od tod tudi ime nizkotlačni postopek. Nastali polietilen ima nerazvejano, linearno molekularno strukturo, kar prispeva k njegovi visoki gostoti (0,941–0,965 g/cm³). V primerjavi z LDPE ima HDPE boljšo toplotno odpornost, mehanske lastnosti in odpornost proti razpokam zaradi okoljske napetosti.
Lastnosti polietilena
Polietilen je mlečno bela, vosku podobna, polprozorna plastika, zaradi česar je idealen izolacijski in plašč za žice in kable. Njegove glavne prednosti vključujejo:
(1) Odlične električne lastnosti: visoka izolacijska upornost in dielektrična trdnost; nizka dielektrična konstanta (ε) in tangens dielektričnih izgub (tanδ) v širokem frekvenčnem območju, z minimalno frekvenčno odvisnostjo, zaradi česar je skoraj idealen dielektrik za komunikacijske kable.
(2) Dobre mehanske lastnosti: prožne, a hkrati trpežne, z dobro odpornostjo na deformacije.
(3) Močna odpornost proti toplotnemu staranju, krhkost pri nizkih temperaturah in kemična stabilnost.
(4) Odlična vodoodpornost z nizko absorpcijo vlage; izolacijska upornost se običajno ne zmanjša, ko je potopljena v vodo.
(5) Kot nepolarni material ima visoko prepustnost za pline, pri čemer ima LDPE najvišjo prepustnost za pline med plastikami.
(6) Nizka specifična teža, vse pod 1. LDPE je še posebej opazen s približno 0,92 g/cm³, medtem ko ima HDPE kljub višji gostoti le okoli 0,94 g/cm³.
(7) Dobre lastnosti obdelave: enostavno se tali in plastificira brez razgradnje, se hitro ohladi in omogoča natančen nadzor nad geometrijo in dimenzijami izdelka.
(8) Kabli iz polietilena so lahki, enostavni za namestitev in enostavno zaključevanje. Vendar pa ima polietilen tudi nekaj pomanjkljivosti: nizko temperaturo mehčanja; vnetljivost, saj pri gorenju oddaja vonj, podoben parafinu; slabo odpornost proti razpokam v okolju in odpornost proti lezenju. Posebna pozornost je potrebna pri uporabi polietilena kot izolacije ali plašča za podmorske kable ali kable, nameščene v strmih navpičnih padcih.
Polietilenske plastike za žice in kable
(1) Polietilenska plastika za splošno izolacijo
Sestavljen izključno iz polietilenske smole in antioksidantov.
(2) Vremensko odporna polietilenska plastika
Sestavljen je predvsem iz polietilenske smole, antioksidantov in saj. Odpornost na vremenske vplive je odvisna od velikosti delcev, vsebnosti in disperzije saj.
(3) Polietilenska plastika, odporna proti razpokam in obremenitvam
Uporablja polietilen z indeksom taline pod 0,3 in ozko porazdelitvijo molekulske mase. Polietilen je lahko zamrežen tudi z obsevanjem ali kemičnimi metodami.
(4) Visokonapetostna izolacija iz polietilenske plastike
Izolacija visokonapetostnih kablov zahteva ultra čisto polietilensko plastiko, dopolnjeno s stabilizatorji napetosti in specializiranimi ekstruderji za preprečevanje nastajanja praznin, zaviranje praznjenja smole ter izboljšanje odpornosti na oblok, električno erozijo in korono.
(5) Polprevodniška polietilenska plastika
Proizvedeno z dodajanjem prevodnega sajnega materiala polietilenu, običajno z uporabo finodelcev visokostrukturnega sajnega materiala.
(6) Termoplastična kabelska zmes iz poliolefina z nizkim deležem dima in brez halogenov (LSZH)
Ta spojina uporablja polietilensko smolo kot osnovni material, ki vključuje visoko učinkovite zaviralce gorenja brez halogenov, dušilce dima, toplotne stabilizatorje, protiglivična sredstva in barvila, obdelana z mešanjem, plastifikacijo in peletizacijo.
Zamreženi polietilen (XLPE)
Pod vplivom visokoenergijskega sevanja ali zamreževalnih sredstev se linearna molekularna struktura polietilena spremeni v tridimenzionalno (mrežno) strukturo, s čimer se termoplastični material spremeni v duroplast. Pri uporabi kot izolacija,XLPELahko prenese neprekinjene obratovalne temperature do 90 °C in temperature kratkega stika od 170 do 250 °C. Metode zamreženja vključujejo fizikalno in kemično zamreženje. Zamreženje z obsevanjem je fizikalna metoda, medtem ko je najpogostejše kemično sredstvo za zamreženje DCP (dikumil peroksid).
Čas objave: 10. april 2025