Tvärbunden polyeten

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 16 mars 2021; kontroller kräver 5 redigeringar .

Tvärbunden polyeten (PE-X eller XLPE, PE-S) är  en etenpolymer med tvärbundna molekyler (PE - Polyetylen , X - Tvärbunden).

När den är expanderad har den tvärbundna molekylära strukturen av tvärbunden polyeten hög hållfasthet och densitet, låg värmeledningsförmåga, låg fuktabsorption, hög kemisk beständighet och god ljudabsorptionsprestanda. Tvärbunden polyetenskum kännetecknas av en komplex produktionsteknik, miljösäkerhet. Molekyler är tvärbundna på grund av kemikalier som introduceras i polymeren eller på grund av bestrålning med en elektronstråle, därför urskiljs kemiskt och fysikaliskt (strålnings) tvärbunden polyeten .

Vid tvärbindning i molekylkedjor som innehåller kol- och väteatomer, under påverkan av vissa faktorer (förhöjd temperatur, syre , högenergielektronbestrålning), lossnar enskilda väteatomer. Den resulterande fria bindningen används för att koppla individuella kedjor till varandra.

Produktionsteknik

Kemisk tvärbindning
  1. Blandning och homogenisering av komponenter, de viktigaste är polyeten med låg densitet (LDPE). Kompositionen inkluderar också ett skummedel, skumbildande katalysatorer, stabilisatorer och andra tillsatser.
  2. Uppvärmning av matrisen, som ett resultat av vilken tvärbindning sker med samtidig skumning av materialet.

Kemiskt tvärbundet polyetenskum är elastiskt, har en finporös struktur (porstorlek <1 mm). Pore ​​är en sluten (till skillnad från skumgummi) yta med betydande strävhet.

fysisk tvärbindning
  1. Blandning och homogenisering av komponenter, de viktigaste är polyeten med låg densitet (LDPE). Kompositionen inkluderar också ett skummedel, skumbildande katalysatorer, stabilisatorer och andra tillsatser;
  2. Bestrålning av ett extruderat ark med snabba elektroner, som genereras av en accelerator som innehåller en elektronsändare och ett system för att accelerera dem till de erforderliga energinivåerna;
  3. Skumning av ett bestrålat extruderat ark i en speciell skumugn som innehåller ett antal funktionella zoner och flera typer av värmekällor - erhåller fysiskt tvärbundet polyetenskum.

Fysiskt tvärbundet polyetenskum är elastiskt och har en mikroporös struktur. Tiden är stängd. Ytan är slät.

PE-X produktionsteknik för rör
  1. Peroxid (uppvärmning i närvaro av peroxider), vilket ger ett material med beteckningen PEX-A. PEX-A-rör har de bästa bärande egenskaperna av alla sorter. Tvärbindning med peroxid gör det möjligt att binda upp till 90 % av makromolekylerna . När de varvar ner viken rätar de snabbt ut sig och håller formen bra. På böjar (inom gränserna för tillåtna normer och överensstämmelse med teknik) går de inte sönder;
  2. Silan (behandling med fukt, som tidigare implanterats med silan + katalysator ), vilket ger ett material med beteckningen PEX-B. Tvärbindning med silan ger cirka 80 % bindning av molekylerna i den ursprungliga polymeren. Produktionsprocessen sker i två steg. I det första steget är polymeren mättad med silan, i den andra är den mättad med ytterligare vatten (hydratiserad). Rör är inte sämre i styrka än peroxider, men är mindre elastiska och återställer sin ursprungliga form sämre;
  3. Elektronisk (elektronstrålebestrålning), som producerar PEX-C-material. Här används högenergielektronstrålebestrålning av en industriell accelerator för tvärbindande polymerer, utbytet av tvärbindningar i det färdiga materialet är cirka 60% av det totala antalet möjliga. Materialets utgångsegenskaper beror på den rumsliga orienteringen under produktionen. Rör är inte för flexibla, benägna att veck. Skrynk kan endast elimineras med hjälp av en koppling;
  4. Kväve, i vilket ett material med beteckningen PEX-D erhålls. Det användbara utbytet här är cirka 70 %, vilket är mer än PEX-C. Denna teknik är dock den svåraste att implementera i praktiken, och tillverkare vägrar gradvis att använda den.

Fördelar med tvärbindning

På grund av tvärbindningen av polyetenskummolekyler förbättras följande parametrar:

Index sydda

polyeten

LDPE

(LDPE)

Polyetenskum Polyetenskum

inte sytt

Andel av sömmar. % 60-90 <3 ej definierad 1 ej definierad 1
Densitet, kg/m 3 940-960 900-930 25-200 17-40
Mjukningstemperatur, ° С 130-140 100 inga data 100
Maximal drifttemperatur, °С 90-95 - 95 85
Förlängning vid brott, % 350-500 100-800 100-160 100-200
Dragspänning, MPa

Längsgående

Tvärgående

20-25


7-17 >0,25

>0,2

~0,36

~0,17

Värmekonduktivitetskoefficient ʎ 25 , W/mK 0,35-0,4 0,20-0,36 0,039-0,05 0,039-0,045
Böjmodul, MPa 600-900 118-225 - -
Dynamisk elasticitetsmodul, MPa - - 0,14-1,80 0,12-0,93
Relativ kompression, belastning 2000 kPa - - 0,01-0,1 0,02-0,1
Kvarvarande deformation, %

(efter 25 % linjär deformation)

- - <7 3-6
Livslängd 2 , år 3-50 - femtio femtio

Anmärkningar:

  1. Den standardiserade metoden GOST R 57748-2017 är inte lämplig för att bestämma andelen tvärbindning av skummaterial.
  2. Livslängden för rör normaliseras av GOST R 57748-2017. Livslängden minskar kraftigt vid höga kylvätsketemperaturer, så vid temperaturer upp till 70 ° C är livslängden för rör 25 år eller mer. Vid en temperatur på 95 ° C reduceras livslängden till 2-3 år. Livslängden för polyetenskum bestäms enligt GOST ISO 188-2003. Denna teknik ger irrelevanta resultat för polymera material vars livslängd skiljer sig från lagringstiden.

Applikationer för tvärbundet polyetenskum

Applikationer för tvärbunden polyeten

Tvärbunden polyeten har unik styrka och motståndskraft mot olika destruktiva fenomen, exklusive höga temperaturer.

Litteratur

Länkar