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)，普通聚乙烯在有機過氧化物存在下經(jīng)過一定的溫度和機械力作用，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℃)進行交聯(lián)。該法中硅烷接枝料的存放期較短,因為交聯(lián)反應(yīng)在催化劑不存在的情況下也可緩慢進行。
Monosil法為一步法,其特點是硅烷、過氧化物、催化劑均直接加入到同一臺擠出機中。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、氨基或氯官能團的硅烷均可。考慮到實際速率的要求,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、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、船舶等運輸。貯運過程中應(yīng)注意防火、防水、防曬、防塵和防污染等。運輸時應(yīng)貯放在清潔有頂棚的車廂內(nèi),不得與易燃的芳香烴、鹵代烴等有機溶劑混運,裝卸時切不可用鐵鉤。
第四節(jié) 硅烷交聯(lián)聚乙烯的性能
有機硅交聯(lián)聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)與通常有機過氧化物交聯(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,它的熱機械性能一般要比具有碳?-碳鍵平面結(jié)構(gòu)的有機過氧化物交聯(lián)法聚乙烯好。即使有機硅交聯(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過氧化物存在下,經(jīng)過一定的溫度和機械力作用,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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