第一節(jié) 硅烷交聯(lián)聚乙烯的簡介
硅烷交聯(lián)聚乙烯是一種化學(xué)物質(zhì)，普通聚乙烯在有機(jī)過氧化物存在下經(jīng)過一定的溫度和機(jī)械力作用，然后將此接枝物在水及硅醇縮合催化劑作用下水解縮合可得。（可研報(bào)告）
第二節(jié) 硅烷交聯(lián)聚乙烯的 技術(shù)工藝
(1)硅烷交聯(lián)工藝 目前實(shí)際使用的硅烷交聯(lián)主要有兩種方法,一種為英國Dow Corning公司發(fā)明的兩步法,稱為Sioplas法；另一種為BICC(英國絕緣電纜公司)和 Maillefer發(fā)明的一步法,稱為Monosil法。近年來,由于石化樹脂生產(chǎn)企業(yè)對聚乙烯制品的重視,出現(xiàn)了硅烷共聚物法。兩種方法的工藝過程如下。
① Sioplas法工藝過程
硅烷共聚法實(shí)際上是Sioplas法的一種變型。區(qū)別在于聚乙烯接枝料不是通過反應(yīng)擠出制備,而是在乙烯聚合時,通過加進(jìn)第二組分(硅烷)共聚來獲得共聚型乙烯?-硅烷共聚物(A料),交聯(lián)催化劑等輔助助劑再由混合設(shè)備制得催化母料(B料),然后按A、B雙組分產(chǎn)品出廠。
可見,Sioplas法為兩步法,即先用兩臺擠出機(jī)預(yù)先生產(chǎn)出聚乙烯硅烷接枝料和催化母料,然后將兩種料按一定比例混合,在第三臺擠出機(jī)上生產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯管材。硅烷交聯(lián)用的過氧化物是作為引發(fā)劑,其用量相當(dāng)于過氧化物交聯(lián)法中用量的約1/?20(0.1%)。硅烷接枝料一般與5%的催化母料干混,擠出成型制品；制品隨后通過高溫水槽(60～95℃)進(jìn)行交聯(lián)。該法中硅烷接枝料的存放期較短,因?yàn)榻宦?lián)反應(yīng)在催化劑不存在的情況下也可緩慢進(jìn)行。
Monosil法為一步法,其特點(diǎn)是硅烷、過氧化物、催化劑均直接加入到同一臺擠出機(jī)中。一步法生產(chǎn)的制品交聯(lián)度可較兩步法有所提高。
(2)硅烷交聯(lián)所用原材料
① 聚乙烯 可以是高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)以及不同密度PE的共混物。PE分子鏈中含叔碳原子數(shù)目越多越易接枝,分子鏈越易伸展,越有利于交聯(lián)的進(jìn)行。
② 硅烷 理論上,含有一個可接枝的乙烯基及可水解的烷氧基、酰氧基、氨基或氯官能團(tuán)的硅烷均可?？紤]到實(shí)際速率的要求,常用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、乙烯基三(2?-甲氧基乙氧基)硅烷(VTMES)以及3?-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(VMMS),其中VTMS水解速度大于后三者。硅烷過多,制品表面起霜,強(qiáng)度下降；過少則接枝不均勻,需增加DCP用量或提高反應(yīng)溫度,即增加物料在料筒中的交聯(lián)度。一般硅烷用量1～3份。
第三節(jié) 硅烷交聯(lián)聚乙烯的應(yīng)用范圍
硅烷交聯(lián)聚乙烯主要用作電線電纜包覆層、耐熱管材、軟管及薄膜等。也可用于制造電機(jī)、變壓器等耐高電壓、高頻率的耐熱絕緣材料,熱收縮膜和套管,化工生產(chǎn)裝置的耐腐蝕部件、容器及泡沫塑料等,亦可用于火箭、導(dǎo)彈等高新技術(shù)領(lǐng)域。近年來,廣泛用于各種管材(如熱水管)、化工生產(chǎn)裝置的耐腐蝕部件、容器以及泡沫塑料和阻燃材料等。
安全性
參見Ba001。產(chǎn)品包裝外層為聚丙烯編織袋或紙箱,每袋凈重(25.00±0.25)kg。產(chǎn)品應(yīng)在清潔干燥的倉庫內(nèi)貯存,可用火車、汽車、船舶等運(yùn)輸。貯運(yùn)過程中應(yīng)注意防火、防水、防曬、防塵和防污染等。運(yùn)輸時應(yīng)貯放在清潔有頂棚的車廂內(nèi),不得與易燃的芳香烴、鹵代烴等有機(jī)溶劑混運(yùn),裝卸時切不可用鐵鉤。
第四節(jié) 硅烷交聯(lián)聚乙烯的性能
有機(jī)硅交聯(lián)聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)與通常有機(jī)過氧化物交聯(lián)法形成的分子間碳?-碳交聯(lián)鍵的結(jié)構(gòu)不同。其主鏈可以與2個或2個以上的等價鍵起反應(yīng),形成網(wǎng)狀交聯(lián)(立體網(wǎng)狀交聯(lián))。因此,它的熱機(jī)械性能一般要比具有碳?-碳鍵平面結(jié)構(gòu)的有機(jī)過氧化物交聯(lián)法聚乙烯好。即使有機(jī)硅交聯(lián)聚乙烯的凝膠率比過氧化物交聯(lián)聚乙烯低15%～20%,兩者熱變形仍相當(dāng)。
將普通聚乙烯在有機(jī)過氧化物存在下,經(jīng)過一定的溫度和機(jī)械力作用,使含有不飽和乙烯基和易于水解的烷氧基多官能團(tuán)的硅烷接枝到聚乙烯的主鏈上。然后將此接枝物在水及硅醇縮合催化劑作用下,發(fā)生水解,并縮合形成～Si—O—Si～交聯(lián)鍵,即得硅烷交聯(lián)聚乙烯。
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