Polyethyleensynthesemethoden en -variëteiten
(1) Lagedichtheidspolyethyleen (LDPE)
Wanneer sporen zuurstof of peroxiden als initiatoren worden toegevoegd aan zuiver etheen, gecomprimeerd tot ongeveer 202,6 kPa en verhit tot ongeveer 200 °C, polymeriseert het etheen tot wit, wasachtig polyetheen. Deze methode wordt vanwege de bedrijfsomstandigheden vaak het hogedrukproces genoemd. Het resulterende polyetheen heeft een dichtheid van 0,915-0,930 g/cm³ en een molecuulgewicht van 15.000 tot 40.000. De moleculaire structuur is sterk vertakt en los, en lijkt op een "boomvormige" configuratie, wat de lage dichtheid verklaart, vandaar de naam lagedichtheidspolyetheen.
(2) Polyethyleen met gemiddelde dichtheid (MDPE)
Het middendrukproces omvat het polymeriseren van etheen onder 30-100 atmosfeer met behulp van metaaloxidekatalysatoren. Het resulterende polyetheen heeft een dichtheid van 0,931-0,940 g/cm³. MDPE kan ook worden geproduceerd door hogedichtheidspolyetheen (HDPE) te mengen met LDPE of door copolymerisatie van etheen met comonomeren zoals buteen, vinylacetaat of acrylaten.
(3) Hogedichtheidspolyethyleen (HDPE)
Onder normale temperatuur- en drukomstandigheden wordt etheen gepolymeriseerd met behulp van zeer efficiënte coördinatiekatalysatoren (organometaalverbindingen bestaande uit alkylaluminium en titaantetrachloride). Dankzij de hoge katalytische activiteit kan de polymerisatiereactie snel worden voltooid bij lage druk (0–10 atm) en lage temperaturen (60–75 °C), vandaar de naam lagedrukproces. Het resulterende polyetheen heeft een onvertakte, lineaire moleculaire structuur, wat bijdraagt aan de hoge dichtheid (0,941–0,965 g/cm³). Vergeleken met LDPE vertoont HDPE een superieure hittebestendigheid, mechanische eigenschappen en weerstand tegen omgevingsspanningsscheuren.
Eigenschappen van polyethyleen
Polyethyleen is een melkachtig wit, wasachtig, semi-transparant plastic, waardoor het een ideaal isolatie- en omhullingsmateriaal is voor draden en kabels. De belangrijkste voordelen zijn:
(1) Uitstekende elektrische eigenschappen: hoge isolatieweerstand en diëlektrische sterkte; lage permittiviteit (ε) en diëlektrische verliestangens (tanδ) over een breed frequentiebereik, met minimale frequentieafhankelijkheid, waardoor het bijna een ideaal diëlektricum is voor communicatiekabels.
(2) Goede mechanische eigenschappen: flexibel maar toch taai, met een goede vervormingsweerstand.
(3) Sterke weerstand tegen thermische veroudering, brosheid bij lage temperaturen en chemische stabiliteit.
(4) Uitstekende waterbestendigheid met een lage vochtopname; de isolatieweerstand neemt over het algemeen niet af bij onderdompeling in water.
(5) Als apolair materiaal vertoont het een hoge gaspermeabiliteit, waarbij LDPE de hoogste gaspermeabiliteit van alle kunststoffen heeft.
(6) Lage soortelijke massa, alles onder 1. LDPE is met name opvallend met ongeveer 0,92 g/cm³, terwijl HDPE, ondanks de hogere dichtheid, slechts rond de 0,94 g/cm³ ligt.
(7) Goede verwerkingseigenschappen: gemakkelijk te smelten en te plastificeren zonder ontleding, koelt gemakkelijk af tot de gewenste vorm en maakt een nauwkeurige controle over de productgeometrie en -afmetingen mogelijk.
(8) Kabels gemaakt van polyethyleen zijn lichtgewicht, eenvoudig te installeren en eenvoudig af te sluiten. Polyethyleen heeft echter ook verschillende nadelen: lage verwekingstemperatuur; ontvlambaarheid, waarbij een paraffine-achtige geur vrijkomt bij verbranding; slechte bestendigheid tegen spanningsscheuren en kruipweerstand. Speciale aandacht is vereist bij het gebruik van polyethyleen als isolatie of ommanteling voor onderzeese kabels of kabels die in steile hellingen worden geïnstalleerd.
Polyethyleenkunststoffen voor draden en kabels
(1) Polyethyleenkunststof voor algemene isolatie
Bestaat uitsluitend uit polyethyleenhars en antioxidanten.
(2) Weerbestendig polyethyleen plastic
Voornamelijk samengesteld uit polyethyleenhars, antioxidanten en roet. Weerbestendigheid hangt af van de deeltjesgrootte, het gehalte en de dispersie van het roet.
(3) Milieuvriendelijk, spannings- en scheurbestendig polyethyleenkunststof
Gebruikt polyethyleen met een smeltstroomindex lager dan 0,3 en een smalle molecuulgewichtsverdeling. Het polyethyleen kan ook worden vernet via bestraling of chemische methoden.
(4) Polyethyleenkunststof met hoge spanningsisolatie
Voor de isolatie van hoogspanningskabels is ultrazuiver polyethyleenplastic nodig, aangevuld met spanningsstabilisatoren en speciale extruders om holtevorming te voorkomen, harsontlading te onderdrukken en de boogweerstand, elektrische erosieweerstand en coronaweerstand te verbeteren.
(5) Halfgeleidende polyethyleenkunststof
Wordt geproduceerd door geleidende koolstofzwart toe te voegen aan polyethyleen, meestal met behulp van fijnkorrelig koolstofzwart met een hoge structuur.
(6) Thermoplastische rookarme halogeenvrije (LSZH) polyolefine kabelcompound
Deze samenstelling gebruikt polyethyleenhars als basismateriaal en voegt daaraan zeer efficiënte halogeenvrije vlamvertragers, rookonderdrukkers, thermische stabilisatoren, antischimmelmiddelen en kleurstoffen toe, verwerkt door middel van mengen, plastificeren en pelletiseren.
Vernet polyethyleen (XLPE)
Onder invloed van hoogenergetische straling of vernettingsmiddelen verandert de lineaire moleculaire structuur van polyethyleen in een driedimensionale (netwerk)structuur, waardoor het thermoplastische materiaal een thermoharder wordt. Bij gebruik als isolatiemateriaal,XLPEBestand tegen continue bedrijfstemperaturen tot 90 °C en kortsluittemperaturen van 170-250 °C. Crosslinkingmethoden omvatten fysische en chemische crosslinking. Bestralingscrosslinking is een fysische methode, terwijl DCP (dicumylperoxide) het meest gebruikte chemische crosslinkmiddel is.
Plaatsingstijd: 10 april 2025