交联聚乙烯滚塑技术

介绍了交联聚乙烯塑技术在国内外的发展概况,指出了该技术的发展关键以及需要解决的问题。     

熔融共混色粉对滚塑级交联聚乙烯性能的影响

研究了熔融共混与物理干混着色对交联聚乙烯滚塑制品外观、热熔加工性能、产品力学性能和结晶性能的影响。采用旋转流变仪、光学显微镜、万能材料试验机、差示扫描量热仪分别表征了材料的熔融加工性能及交联度、制品的外观色泽、力学性能和结晶性能。结果表明:熔融共混法制得的交联聚乙烯滚塑制品外观色泽更亮丽,色粉微观分散更均一,内表面更光滑;熔融共混法添加一定量的色粉不会明显影响交联聚乙烯的熔体加工性能,但交联后熔体黏度有所降低;少量色粉在交联聚乙烯结晶过程中起到异相成核剂作用,提高了制品的结晶度,不仅对滚塑制品的缺口冲击性能影响极小,而且其弯曲模量有一定提高。     

滚塑用交联聚乙烯的结构与性能

采用凝胶渗透色谱、升温淋洗分级、差示扫描量热法等对自制滚塑用高密度交联聚乙烯(XLPE-100)和进口滚塑用高密度交联聚乙烯(XLPE-i)的分子结构、交联动力学以及交联后试样的力学性能等进行了对比。结果表明:与XLPE-i相比,XLPE-100的重均分子量略大,相对分子质量分布宽,结晶性能较好,交联反应活化能及起始交联温度较高,交联反应半交联时间短,具有较好的加工与成型性;XLPE-100交联后试样的弯曲模量、断裂拉伸应变以及缺口冲击强度高于XLPE-i,具有较好的力学性能。     

滚塑成型工艺对交联高密度聚乙烯低温冲击性能的影响

采用滚塑成型方法,研究了加工条件对交联高密度聚乙烯(XLPE)制品低温落锤冲击性能和微观结构的影响。结果表明,滚塑模具内部空气最高温度(PIAT)对XLPE的-40℃的冲击强度影响大,PIAT为212℃时,-40℃的冲击强度约1 J/mm,为脆性破坏,PIAT在228~263℃时,-40℃冲击强度基本没有变化,约为30 J/mm,为韧性破坏;非等温交联动力学以及交联和结晶数据分析表明,通过优化加工条件,使制品最内层充分交联进而获得较高的交联度,较低的结晶度,获得优异的低温落锤冲击强度。     

万方交联聚乙烯滚塑新品通过鉴定

金川集团万方实业有限责任公司研发的交联聚乙烯滚塑新产品最近通过由金昌市科技局组织的科技成果评审鉴定。     

交联剂含量对交联聚乙烯滚塑制品冲击性能与结构的影响

制备了不同交联剂含量的交联聚乙烯(XLPE)材料及滚塑制品,比较了交联母料不同稀释比例下所得材料的流变特性、交联行为,研究了交联剂含量对样品力学性能(弯曲强度、缺口冲击强度)、不同温度时的落锤冲击强度以及厚度梯度方向的晶体尺寸、结晶度以及交联度等微观结构的影响。结果显示:随交联母料稀释比增大,交联反应略有延迟、交联反应程度降低,制品结晶度增加、缺口冲击强度降低、弯曲模量升高;交联母料稀释比在1:6~1:12时,测试温度25℃时样品落锤冲击强度均为25 J/mm以上,测试温度由25℃逐步下降至-40℃时,交联剂含量高的滚塑样品(M1-6)的落锤冲击强度可保持25 J/mm以上,稀释比例较大的滚塑样品出现韧性-脆性转变(-40℃落锤冲击为1 J/mm)。     

滚塑用V-0级阻燃交联聚乙烯的制备及其性能研究

利用十溴二苯乙烷(DBDPE)与三氧化二锑(Sb_2O_3)组成的卤锑阻燃剂对交联聚乙烯进行阻燃改性,研究了阻燃剂含量对交联聚乙烯材料阻燃性能的影响,材料含22.5%DBDPE和7.5%Sb_2O_3在UL94阻燃测试达到V-0等级。通过体系树脂熔体流动性的优化,可改善高填充量阻燃剂时材料的滚塑加工性能。实验室制备了滚塑用V-0级阻燃交联聚乙烯,并测试了材料的机械性能包括拉伸强度、弯曲模量和缺口冲击强度等。所制材料缺口冲击强度达到43 k J/m~2。SEM和EDS表征显示阻燃剂在体系内分散较均匀。     

聚乙烯结构对交联性能的影响

利用熔体流动速率仪(MFR)、凝胶渗透色谱仪(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等研究了聚乙烯(PE)分子结构以及相关物理参数的变化。结果表明：PE具有较多的高活性端基双键含量以及较宽的相对分子质量分布,有利于发生交联反应;PE的结晶度(X_c)与结构中的支链含量有关;与PE相比,交联聚乙烯(XLPE)的X_c下降。     

硅烷交联聚乙烯加工流变性能研究

在Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ单螺杆挤出机上用狭缝型毛细管流变口模测试硅烷接枝高密度聚乙烯体系的加工流变特征。实验表明,硅烷交联聚乙烯为假塑性流体,配方的变化对其流变性有较大影响,引发剂、催化剂含量增加,熔体工增大;硅烷用量增加熔体粘度先增后减,出现了个极值。     

滚塑用耐低温冲击阻燃交联聚乙烯的研制

由十溴二苯乙烷(DBDPE)与三氧化二锑(Sb_2O_3)组成复合阻燃剂对交联聚乙烯(XLPE)进行阻燃改性,研究了阻燃剂含量对XLPE阻燃性能和落锤冲击强度的影响,XLPE材料含6%DBDPE和2%Sb_2O_3在UL-94阻燃测试达到HB等级。进一步通过线型低密度聚乙烯(LLDPE)增韧改善阻燃XLPE材料的抗冲性能。随LLDPE含量的增加,阻燃XLPE交联度逐渐增加,弯曲模量近乎线性降低,缺口冲击强度和落锤冲击强度(25℃、-40℃)增加。LLDPE添加量15%时,样品-40℃落锤冲击强度为24.5 J/mm,缺口冲击强度为59 kJ/m~2,较未添加LLDPE的样品分别增加了2.1倍和0.3倍。     

TAIC对自然交联聚乙烯性能的影响

以三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)作为自然交联聚乙烯外部供水剂,确定了TAIC的最佳添加量,研究了不同交联时间下自然交联聚乙烯的结构与性能。结果表明:添加5份TAIC的自然交联聚乙烯,随着交联时间的延长,交联结构逐渐完善。在第六天之后性能趋于稳定,凝胶含量为63%、热延伸率为70%、冷却后永久变形率为4%、拉伸强度为23.5 MPa、断裂伸长率为650%,满足国家标准。结果表明:6天后的交联聚乙烯试样平衡转矩趋于稳定,间接反映出聚乙烯交联度随交联时间的变化情况;DSC实验表明交联对聚乙烯热性能有一定的影响,导致聚乙烯结晶变得更加困难。     

滚塑用交联聚乙烯材料及其在化学品储运领域的应用

介绍了国内外主要的用于化学品储运的滚塑级交联聚乙烯材料的加工及性能特点,重点对比了交联聚乙烯（PE-XL）和普通聚乙烯的分子构性、耐化学腐蚀性、耐高温性、力学性能和综合使用性能。对PE-XL化学品储运容器的应用现状进行了阐述,并对滚塑加工PE-XL化学品储运容器未来的发展提出了展望。     

颜料对滚塑聚乙烯制品微观结构和性能的影响

引言　　滚塑是一种成型中空制品的方法。它之所以不同于大多数其它的加工方法,是因为熔融塑料是在非常低的剪切应力下涂覆于模具内表面,并且在相当低的冷却速率下（相对注射成型而言）,冷却定型成为制品。　　滚塑制品的染色可以用多种不同的方法来实现（模具内翻滚混合,涡流混合和挤塑混合）。研究表明颜料的含量和混合的方法会影响制品的冲击强度,颜料的含量为０．１５％时性能最佳。　　本文研究了不同的混合方法下,颜料的成核化作用。这种作用体现在聚合物的结晶形态、颜料的分散情况和聚合物的机械性能上。同时还对一种成核化颜…     

过氧化物交联聚乙烯的力学性能研究

采用过氧化物交联方法研究了交联聚乙烯的工艺、配方和性能，探讨了过氧化物用量对材料力学性能及凝胶含量的影响，以及炭黑、氧化锌、抗氧剂对材料性能的影响。结果表明，过氧化物交联聚乙烯的力学性能有一定的提高，随着DCP含量的增加，交联PE的凝胶含量提高，而随着凝胶含量的提高，交联PE的拉伸强度提高，断裂伸长率下降；炭黑对材料有一定的补强作用，氧化锌的加入有助于交联反应和拉伸强度的提高。     

冷却方式对滚塑制品结晶性能和力学性能的影响

采用不同冷却方式(水冷、风冷、自然冷和保温冷),对滚塑级线型低密度聚乙烯的结晶性能和力学性能进行了研究。结果表明,滚塑加工的冷却过程符合牛顿冷却定律,冷却系数和结晶度有着良好的线性关系,并从非等温结晶动力学理论中推导出符合牛顿冷却定律的结晶动力学方程;同时发现,结晶度和材料的拉伸强度、弯曲及冲击性能有着良好的线性关系,这为滚塑加工过程中,通过控制冷却系数,精确控制制品的力学性能提供了理论基础和实验案例。     

炭黑对过氧化物交联聚乙烯性能影响的研究

以低密度聚乙烯为基料,炭黑、过氧化二异丙苯和抗氧剂为助剂,制备出了不同炭黑含量的过氧化物交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料,并对该材料的力学性能、热老化性能、耐候性能、绝缘性能等多项性能进行了分析和测试,评价了炭黑对XLPE绝缘材料综合性能的影响。研究结果表明,随着炭黑含量的增加(0~2.5%),XLPE力学性能变化不大,耐候性能迅速增强,介电击穿强度和体积电阻率逐渐下降,介电常数和介电损耗不断增大。当炭黑含量为1.8%时,绝缘性能和耐候性能达到最佳平衡。研究还发现,炭黑和某些含硫酚类抗氧剂复配使用时,对过氧化物交联聚乙烯的耐高温热老化性能有明显促进作用。     

交联体系对超高摩尔质量聚乙烯性能的影响

采用两种适用于不同温度的交联体系对超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)材料进行改性,并对其性能进行研究。结果表明,交联体系的引入可在基体材料中形成交联网络,从而显著提高UHMWPE的承载能力、抗蠕变性及耐热性,同时保持良好的结晶性、韧性和热稳定性;交联温度接近成型温度的交联体系B改性UHMWPE材料的综合性能较优,尤其是机械性能;交联体系引发剂最佳用量均为0.2~0.3份,而后力学性能急剧下降,与引发剂的适用温度无关。     

粉煤灰对交联聚乙烯结构与性能的影响

利用经不同偶联剂处理的粉煤灰(FA)粒子填充改性交联聚乙烯(XLPE),研究了偶联剂以及相容剂体系对FA改性XLPE结构和力学性能的影响。结果表明:在FA填充改性XLPE体系中,经硅烷偶联剂KH570处理后的FA粒子对XLPE的增韧作用最明显,冲击强度较未处理时提高了5倍。当POE-g-MAH的质量分数为5%时,体系达到刚韧平衡,冲击强度达61 kJ/m~2,弯曲模量为1 073 MPa。通过数据拟合发现,XLPE体系的弯曲模量和冲击强度呈线性关系,为体系的刚韧平衡应用提供了指导。