天津联合聚乙烯9020线性聚乙烯
紫外光辐照交联技术已经成功应用于电线电缆行业,该项技术具有独特的优势:所需交联设备投资低、工艺简单、操作维护方便,节能环保、生产效率高、产品成本低,耐高温特性和力学性能优良,同时由于采用紫外光作为辐照源,可适用于制造不同尺寸的产品。然而紫外光辐照技术由于紫外光的能量较低导致穿透力较低,因此需在制品熔融透明状态下进行辐照交联。聚乙烯在冷却条件下进行紫外光辐照则无法得到满意的交联度,因为聚乙烯冷却后结晶,结晶后的材料不透明导致紫外光无法穿透而得不到满意的交联度。例如紫外光辐照交联聚乙烯电线电缆材料时需在挤出机出口处进行辐照,才能达到合格的交联度。然而在聚乙烯熔融状态下进行紫外光辐照,因为紫外光辐照箱具有一定的长度,容易导致熔融状态下的聚乙烯由于重力原因下垂而产生电线电缆的偏心;同时由于熔融状态下紫外光引发交联剂等添加剂处于易挥发状态,会产生大量的烟雾,影响车间生产环境,同时还会污染紫外光辐照箱的反光板和紫外灯灯管,造成交联效率下降。
聚乙烯具有优异的电绝缘性、耐化学性和良好的加工性能而被广泛应用于国民生产的各个领域。但在某些特殊场合,聚乙烯还不能完全满足人们对材料性能的要求,如耐热性能等。因此对聚乙烯材料进行一系列的改性是必要的,其中为有效的方式是使聚乙烯交联。聚乙烯经过交联后,其分子结构就有线性的变成了三维网络状结构,其力学强度、耐热性能、耐环境性能和耐化学性能等都得到了不同程度的提高,扩大了聚乙烯的应用范围。目前,交联聚乙烯凭其独特的分子结构和优异的性能已被广泛应用于电线电缆等领域。
目前比较成熟的聚乙烯的交联方式主要有辐射交联、过氧化物交联、硅烷交联和紫外光交联。其中辐射交联是发展早、应该广泛的一种交联方式,但辐射交联存在设备投资高、维护费用大、挤出和交联工艺不连续、生产效率低等缺点,并不能在中小电线电缆企业中得到广泛应该。过氧化物交联是通过加热、加压的方式引发聚乙烯交联,其生产速度慢,并且伴随着大量的能源消耗。硅烷交联是利用硅烷接枝到聚乙烯大分子链上,然后在侧基发生水解,在催化剂的存在下,脱水缩合形成交联,这种方式因为涉及水解反应,因此所得制品的稳定性较差,同时制品的耐温等级也较低,并且同业存在生产工艺不连续的缺点。紫外光交联是近年来发展起来的一种新的交联方式,通过向聚乙烯中添加光引发剂,经紫外光辐照后,光引发剂吸收特定波长的光能转变为激发态,形成自由基,快速生产具有三维网状结构的交联聚乙烯。