聚乙烯的交联改性
交联聚乙烯材料的交联特性及表征方法
交联聚乙烯材料的交联特性及表征方法摘要聚乙烯在交联之前，其物理性能无法达到现今某些要求，在应用上面的局限性开始展现，故通过交联改性，增强其各项性能，以拓宽其使用领域。
在本论文中，以低密度聚乙烯为原材料，通过哈克转矩流变仪混合2%含量的DCP（过氧化二异丙苯）压片后数据分析确定静态实验与动态实验的实验条件。
在交联过程中，通过改变交联时间与交联温度这两个变量，探索在交联过程中，交联时间与交联温度对于凝胶含量与热延伸率的影响，以及这两个实验结论之间的联系。
再设定170°C交联温度，进行动态交联实验，分析在各温度对于一段完整的动态交联曲线的影响。
1交联特性分析1.1静态分析1.1.1预备实验分析在预备实验中，通过不同转速，不同混料温度经过压片之后，在凝胶含量实验与热延伸率实验中所得的结果，分析可知：1.在混料的过程中，转速的影响对于交联度和热延伸率的影响非常小，几乎可以忽略不计。
2.在混料过程中，混料温度对于交联度和热延伸率的影响比较大，随着混料温度的升高,交联度不断上升，热延伸率不断下降。
3.为使原材料在一定的混料时间下混料更加均匀，所以我选择50r/min的转速进行混料，且由于聚乙烯在92°C就已经熔融，混料温度太高可能会导致其在混料的过程中已经开始了交联行为，使后面测定凝胶含量时交联度变高，所以我选择了110°C的混料温度，至此选定了静态实验与动态实验的混料条件。
1.1.2凝胶含量数据分析在静态实验的凝胶含量实验中，通过在压片的过程中设置两个变量，即交联温度变量与交联时间变量，探索这两个条件对于凝胶含量的影响，将数据进行绘图，可以得出如下的图形。
下图4-1是凝胶含量随交联时间变化的曲线。
图4-1 凝胶含量随交联时间变化的曲线下图4-2为凝胶含量随交联温度变化的曲线图4-2 凝胶含量随交联温度变化的曲线根据图4-1，图4-2分析，分析结果如下：1.1.3热延伸率数据分析在静态实验的热延伸率实验中，通过在压片过程中设置的两个变量，即交联温度变量与交联时间变量，探索这两个变量对于热延伸率的影响，将第三章中热延伸率实验所得的数据进行绘图，得到下面的图形。
聚乙烯的改性研究
交联聚乙烯 （CLPE ）
采用辐射法（X射线、电子射线或紫外线照射等）或 化学法（过氧化物或有机硅交联）使线型聚乙烯成为 网状或体型的交联聚乙烯。PE 的辐射交联反应为自由 基链式反应, 反应过程可分为三 步: (1) PE 高分子链在 辐照作用下生成初级自由基和活泼氢原子; (2) 活泼氢 原子可继续攻击PE, 再生成自由基; (3) 大分子链自由
但是它有一致命缺点: 对于环境应力(尤其是化学和机械作 用) 很敏感，耐热老化性差。
聚乙烯的改性品种
主要包括: 氯磺化聚乙烯 交联聚乙烯 共混改性聚乙烯
氯磺化聚乙烯（CSM）
氯磺化聚乙烯是美国杜邦公司首先实现工业化生
产的。氯磺化聚乙烯由低密度聚乙烯或高密度聚 乙烯经过氯化和氯磺化反应制得。
氯磺化聚交联法 : 在实验室试验时，主要用γ射线。工业上，
常用大型电子加速器产生的电子束来使 聚合物发生交联。辐射交联主要是使用 高能射线打断PE中C 一C 键和C 一H 键 所产生的自由基来引发交联的。
在进行交联反应时，需要加入增敏剂和敏 化剂。增敏剂一般为多官能团单体, 可增 大交联反应的比例；敏化剂一般为活泼 小分子, 作用为加速辐射交联反应。常用
瞬间短路温度/℃
－
软化温度/℃
105－115
体积电阻率
10（17)
介电强度
20-35
耐候性
差
耐老化性
一般
耐油性
一般
低温脆化性
一般
交联聚乙烯 0.92 90 250
10（17） 35－50 一般 优良 优良 优良
交联聚乙烯的生 产
绝 缘 电 缆
交 联 聚 乙 烯
共混改性聚乙烯
二步法硅烷交联聚乙烯抗预交联性的研究
二步法硅烷交联聚乙烯抗预交联性的研究发布时间：2021-04-26T03:06:24.238Z 来源：《中国科技人才》2021年第6期作者：高兵兵[导读] 为了改善聚烯的耐热和机械性能，行之有效的方法是化学交联改性[1]。
上海高分子功能材料研究所上海市 201314摘要：二步法硅烷交联聚乙烯主要在电线电缆料、管材料中广泛应用。
二步法硅烷交联聚乙烯在制备、保存、加工过程会出现预交联，导致制品缺陷。
本实验主要研究了二步法硅烷交联聚乙烯通过添加抗预交联剂MP-0防止预交联的方法，验证并有效。
关键词：二步法；硅烷交联聚乙烯；抗预交联聚乙烯作为五大通用塑料之一。
由于结构原因,聚乙烯不能承受较高的使用温度, 加之其机械强度较低，因而限制了它在许多领域的应用。
为了改善聚烯的耐热和机械性能，行之有效的方法是化学交联改性[1]。
聚乙烯化学交联改性技术通常有三种：辐照交联法、化学交联法、硅烷交联法。
硅烷交联法具有设备投资少，工艺通用性强，不受制品厚度限制，过氧化物用量低，耐老化性能好，所以人们更倾向于研究硅烷交联技术。
硅烷交联法又分一步法和二步法，用二步法硅烷交联法进行交联改性时,通常先将乙烯基硅烷通过熔融接枝反应接枝到聚乙烯的分子链上,生成硅烷接枝聚乙烯[2]，硅烷接枝聚乙烯与催化剂B 料按照一定比例混合挤出，再进行温水交联后，形成硅烷交联聚乙烯塑料。
二步法硅烷交联聚乙烯同样存在一些缺点，例如在接枝、保存、加工过程都会出现预交联反应，导致挤出表观差，得到的制品表面有疙瘩。
本实验将研究一种抗预交联剂MP-0对二步法硅烷交联聚乙烯预交联反应的影响。
1.实验部分1.1、主要原料线性低密度聚乙烯218WJ，沙特基础工业有限公司；乙烯基三甲氧基硅烷（A-171），南京化学试剂股份有限公司；过氧化二异丙苯（DCP），南京化学试剂股份有限公司；二月桂酸二丁基锡（DBTDL），杭州瑞科化工有限公司；抗预交联剂：MP-0；蒸馏水。
超高分子量聚乙烯的改性研究
超高分子量聚乙烯的改性研究1.改性研究超高分子量聚乙烯通过改性，可以改变其缺陷，提高了其加工流动性，可以达到增韧、增强、提高耐热以及抗磨损的性能。
现在改性都集中在以下几个方面。
1.1与中低分子量聚乙烯改性1.1.1与HDPE共混改性现在国内外都有比较多这方面的研究，也有不少有关这一方面的专利文献。
国内的刘延华等就从加工设备方面进行研究，来提高UHMWPE/HDPE合金的可加工性。
实验采用同向双螺杆挤出机，并设计了两套螺杆组合方案，一套装有7对捏合盘元件，另一套只装有2对，且在排气口都装有一对左螺旋纹元件，以利于排气。
结果证明，装有2对捏合盘的挤出机可以连续挤出，随着螺杆转速成的提高，熔融效果变差且认为熔体在机头内为柱塞式流动，在挤出速率合适的条件下，可挤出光滑的棒材，否则会形成鲨鱼皮状裂纹。
北京化工大学李跃进研究了UHMWPE/HDPE共混物的加工工艺，流变性能，结晶形态以及力学性能。
发现体系粘度相对于超高分子量聚乙烯来说明显降低，成型工艺得到了显著的提高。
实验结果表明，以双辊共混法制备的共混物的粘度最低，混合均匀性好，易于注射成型。
并且UHMWPE与HDPE共混后能产生共晶。
其加入的成核剂为白碳黑，白碳黑的加入对共混的结晶形态有明显的影响，生成大量细小而均匀的球晶，避免了过多过大的晶体缺陷，补尝了UHMWPE与HDPE共混后耐磨性及抗冲击性的降低。
德国的O·Jacobs发现在超高分子量聚乙烯纤维中加入HDPE，超高分子量聚乙烯的很多性能得到了改善。
例如，其共混物的蠕变就比纯的超高分子量聚乙烯慢很多，其抗磨损性能也提高了许多。
共混物所能承受的的静态载荷比超高分子量聚乙烯多了2倍，比HDPE多了1倍。
UHMWPE的拉伸强度和杨氏模量分别为20MPa和708MPa，当加入50%HDPE时发现共混物的强度和模量分别增加了一个到两个数量级，共混物的拉伸强度和杨氏模量分别为850MPa和28000MPa。
关于交联度对交联聚乙烯管材物理性能影响的研究报告
关于交联度对交联聚乙烯管材物理性能影响的研究报告中国地面供暖委员会专家组专家乌鲁木齐宏迪石油设备技术有限公司王风林在此之前，已经有很多学者撰写了大量的文章来论述地暖加热管，但多数文章是定性分析多，定量分析少；理论分析多，实际应用少；分析推理多，试验证明少；还有一些文章商业炒作多，理性分析少。
看完后总有一种云里雾里的感觉，尤其是对生产和应用的指导意义不多。
2007年新疆产品质量监督检验院作了一个关于交联度对交联管物理性能影响的研究分析课题，用精密的试验方法严谨的回答了：“交联度为多少为最佳”的问题，其研究分析报告科学、严谨、直观、透彻，对交联管生产企业和地暖施工企业的生产有着很强的指导意义。
本人有幸参加了该项目的研究和评审。
该项目由新疆产品质量监督检验研究院冉文生、伊力多斯等研究员主研完成。
现将该研究报告摘要刊登如下，与地暖同仁共享。
一、问题的提出交联聚乙烯管材（以下简称交联管）产品主要用于建筑物内地面辐射采暖系统。
尽管该采暖方式在国内应用的时间不长，但由于其合理的采暖方式，有益于人体健康的热量分布，以及显而易见的节能及环保等特点，使地暖产品正以前所未有的速度进入千家万户。
从而也使交联管的用量和产量以前所未有的速度飞速发展。
国家标准规定交联管的使用寿命为50年，和普通民用建筑的使用年限相同。
由于要求使用年限较长，加之施工铺设时全部埋地，一旦发生质量问题，会造成较大的麻烦与浪费，因此，交联管质量应严格符合国家标准的规定。
交联管技术要求中“交联度”反映了交联管物理性能的优劣，是该产品物理性能中的主要指标之一，其含量的多与少表明该产品在生产时助剂“交联剂”加入量的多或少。
适量加入交联剂大大提高了管材的耐热性能，交联剂达到标准规定的要求该产品才能长期在高温水下正常工作。
如上所述“交联度”在交联管检测中占有重要位置，国家各级标准对用不同工艺方法生产的交联管产品的“交联度”技术要求均做出了明确规定。
国家标准GB/T18992.2-2003《冷热水用交联聚乙烯PE-X管道系统第二部分：管材》对“交联度”仅有下限技术要求，无上限规定。
聚乙烯的改性分析
聚乙烯的改性分析聚乙烯是一种常见的聚合物材料，具有良好的物理性能和化学稳定性。
然而，由于其具有低表面能、低粘附性和低分子量的特点，其应用范围受到一定限制。
为了改善聚乙烯的性能，常常进行改性处理。
聚乙烯的改性分析包括改性方法、改性效果以及应用领域等方面。
物理改性是指利用外加能量或机械手段对聚乙烯进行改性，以改变其结构和性能。
常用的物理改性方法包括高温处理、辐射交联和填充剂增强等。
高温处理可以通过在一定温度下对聚乙烯进行加热处理，使其分子发生热运动，进而改变其结晶性能和热稳定性。
辐射交联是指利用辐射源对聚乙烯进行照射处理，使其分子发生交联反应，提高其力学性能和耐热性能。
填充剂增强是指向聚乙烯中加入一定比例的填充剂，如纤维、颗粒或片状物质，以改变其物理性能和力学性能。
化学改性是指通过在聚乙烯分子中引入新的基团或改变其分子链结构，从而改变其性能。
常见的化学改性方法包括共聚改性、交联改性和接枝改性等。
共聚改性是指将聚乙烯与其他单体进行共聚反应，形成共聚物，以改变聚乙烯的性能。
交联改性是通过在聚乙烯分子链上引入交联结构，提高其热稳定性、力学性能和耐化学性能。
接枝改性是指将聚乙烯表面进行化学处理，引入新的基团，以提高其润湿性和粘附性。
改性后的聚乙烯具有改善的性能，广泛应用于各个领域。
改性后的高温处理聚乙烯常用于制备高温管道、电缆绝缘材料和汽车部件等。
辐射交联聚乙烯常用于制备电线电缆、电力设备和电子元件等。
填充剂增强聚乙烯常用于制备复合材料、塑料制品和建筑材料等。
共聚改性聚乙烯常用于制备聚乙烯共聚物、包装材料和纺织品等。
交联改性聚乙烯常用于制备高强度管材、电线电缆和塑料制品等。
接枝改性聚乙烯常用于制备粘合剂、涂料和封装材料等。
综上所述，聚乙烯的改性分析涉及改性方法、改性效果和应用领域等方面。
通过物理改性和化学改性可以改变聚乙烯的结构和性能，从而满足不同领域的需求。
聚乙烯的改性具有广泛的应用前景，可以应用于电子、建筑、包装等多个领域。
超高分子量聚乙烯改性
超高分子量聚乙烯（HUMWPE）是一种线性结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，具有其它工程塑料所无法比拟的抗冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、耐低温性、耐应力开裂、抗粘附能力、优良的电绝缘性、安全卫生及自身润滑性等性能，可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料，在纺织、采矿、化工、包装、机械、建筑、电气、医疗、体育等领域具有广泛的应用。
虽然UHMWPE具有许多优异的特性，但也有许多不足，如其熔融指数（接近于零）极低，熔点高（90-210°C）、粘度大、流动性差而极难加工成型,另外与其他工程塑料相比，具有表面，硬度低和热变形温度低、弯曲强度和蠕变性能较差，抗磨粒磨损能力差、强度低等缺点，影响了其使用效果和应用范围。
为了克服UHMWPE的这些缺点，弥补这些不足，使其在条件要求较高的某些场所得到应用，需要对其进行改性。
目前，常用的改性方法有物理改性、化学改性、聚合物填充改性、UHMWPE自增强改性等。
改性的目的是在不影响UHMWPE主要性能的基础上提高其熔体流动性、或针对UHMWPE自身性能的缺陷进行复合改性，如改进熔体流动性、耐热性、抗静电性、阻燃性及表面硬度等，使其能在专用设备上或通用设备上成型加工。
1 物理改性所谓物理改性是指把树脂与其它一种或多种物料通过机械方式进行共混，以达到某种特殊要求，如降低UHMWPE的熔体粘度、缩短加工时间等，它不改变分子构型，但可以赋予材料新的性能。
目前常用的物理改性方法主要有用低熔点、低粘度树脂共混改性、流动剂改性、液晶高分子原位复合材料改性以及填料共混复合改性等。
它是改善UHMWPE熔体流动性最有效、最简便以及最实用的途径。
1.1 用低熔点、低粘度树脂共混改性由于HDPE、LDPE、PP、PA、聚酯、橡胶等都是低熔点、低粘度聚合物，它与UHMWPE混合形成共混体系，当共混体系被加热到熔点以上时，UHMWPE树脂就会悬浮在这些共混剂的液相中，形成可挤出、可注射的悬浮体物料。
聚乙烯的交联改性
最初研发交联聚乙烯时，其目的是在高温环境下获得更长的使用 寿命。此外，与未交联的聚乙烯相比，交联聚乙烯还具有： ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 更好的抗蠕变性能 更好的耐老化性能 更好的耐化学腐蚀性能 更好的耐磨性能 更好的抗冲击性能 更好的抗裂纹快速扩散性能（甚至在低温条件下） 更好的耐环境应力开裂性能 突出的抗裂纹慢速增长性能
PE的紫外光照交联
紫外光也能使PE发生交联。紫外光交联是通过光引 发剂吸收紫外光能量后转变为激发态，然后在PE链上夺氢 产生自由基而引发PE交联的。
PE的紫外光交联突破性进展
• ①选用高功率高压汞灯代替低
压汞灯，不仅提高了光强，而 且使其发射波长范围适合于所 用的光引发剂的吸收；
②采用熔融态进行交联，一方面 使紫外光容易穿透PE厚样品， 另一方面由于温度的提高增加 了待交联的大分子自由基的运 动性，从而加快了反应速度， 提高了交联的均匀性；
PE的高能辐照交联
辐射交联法（PE-Xc）是通过β射线或γ射线照射已成 型产品，使聚乙烯分子间形成C-C交联键。所得制品纯净， 电气性能优越，但辐射发生装置昂贵，辐射线穿透能力有 限，不适宜制作厚壁制品或结构复杂的制品，多用于电缆 料、热收缩管和特种薄膜的生产。
PE的高能辐照交联的方法
PE是一种典型的可辐射交联聚合物。伹如何加速辐射 交联、抑制副反应、降低达到所需凝胶含量时的辐照剂量 （也就是PE 的敏化辐射问题）已成为当前研究的重点。 解决PE敏化辐射问题的一般方法是在PE中加入增敏剂 和敏化剂（也有人将增敏剂和敏化剂统称为敏化剂或增感 剂），或者改变辐照气氛(如在乙炔、四氟乙烯气氛中）。
因此，PE的紫外光交联技术越来越受到人们的重视， 特别在发展交联电线以及各种低压交联电缆方面具有较大 的市场竞争力，为PE交联技术开辟出一条新路。
交联聚乙烯
ROOR→2RO·
B、引发聚乙烯的脱氢反应
·
～CH2－CH2－CH2－CH2～ +RO ～
·
～CH2－CH2－CH－CH2～ +ROH
C、聚乙烯与硅烷的接枝反应
·
～CH2－CH2－CH－CH2 ～ + CH2=CH－Si－(O－CH3)3
聚乙烯游离基
硅烷
～CH2－CH2－CH－CH2 ～
交联前的支链结构
交联后的网状结构
图 1 、PE 的支链型和网状结构
1.2 交联的方法
聚乙烯交联（PEX）方法目前有辐射交联和化学交联两种工艺方法，二者所得的制 品性能十分接近，存在相同的微观结构。 1.2.1 辐射交联：辐射交联为游离基反应，又可分为高能射线交联和紫外线交联。
1.2.1.1 高能射线交联： 高能射线交联（PEXc），系将材料预先成型后，用电子线或α射线、γ射线照射而进行
交联的方法。目前用得较多的是加速器产生的电子线。 高能射线交联不需要引发剂，可自由选择成型温度，交联可在短时间内完成。这样可在
室温条件下迅速进行高分子交联，而且交联过程中产品不受污染。没有杂质掺人，交联不用 支撑体，因而有利于保证制品的正确尺寸，有利于制品电性能的提高，不足之处是由于交联 过程中产生氢气，有可能使产品产生气泡，影响产品的质量。另外是设备价格高、投资大， 生产现场需要特殊的防护装置。 1.2.1.2 紫外交联
紫外线交联是先成型为薄膜，然后用紫外线照射交联。 紫外交联的优点是交联时间短，工艺简单，设备投资少，质量易于保证。但缺点是制品 中不能加入有色助剂，否则紫外光无法穿透，目前只限于薄膜，对于壁厚的管材尚无法使用。 1.2.2 化学交联：化学交联多为自由基交联，一般可分为高温过氧化物交联(PEXa)、低温
聚乙烯的改性
聚乙烯的改性聚乙烯虽然具有优良的电性能、机械性能和加工性能，但是它也有一些缺点，如软化点低，强度不高，耐大气老化性差，易应力开裂，不易染色及印刷等。
为了进一步拓宽聚乙烯的应用领域，克腿这些缺点，可以采用聚乙烯改性来达到。
聚乙烯的改牲主要分为化学改性和物理改性。
化学改性又分为接枝共聚改性、嵌段共聚改性、化学及辐射交联改性等；物理改性分为共混改性、填充改性（包括增强改性等）。
聚乙烯的化学交联主要是在聚乙烯树脂中加人有机化合物（常用过氧化二异丙苯）作为交联剂，然后在压力和175～200℃的温度下交联。
接枝聚合是最常用的改性聚合方法。
所谓接校共聚反应是在聚乙烯的主链上将作为支链的不同种高分子结合上去的一种反应。
当然也有采用过氧化物、放射辐照或其他有关方法进行反应。
接枝方式的共聚合反应可以获得良好的混合状态，其分散界面是以化学方式结合在一起，具有良好的机械性能。
同时又因为聚乙烯本身是无极性材料，和其他材料亲和性不好，如将具有极性的单体以接枝共聚合反应结合至聚乙烯分子主链上时则会增大这种亲和性，由此使可以改善其粘接性、印刷性、染色性等性能。
例如，聚乙烯接枝丙烯酸单体所得产品则会改善其在铝箔上的粘合性；加入丁二烯单体接枝共聚合反应的制品，可以提高耐热性、耐应力开裂性。
聚乙烯的共混改性是聚乙烯与其他高聚物等物质进行共混，用挤出机、辊炼机等设备而制成新材料。
共混过程中往往包含化学接枝或交联反应，以提高共混的改性效果。
聚乙烯的填充改性是在聚乙烯的成型加工过程中加入无机或有机填料，不仅能使制品价格大大降低，而且能显着改善材料的机械强度、耐摩擦性能、热性能及耐老化性能等，并改善聚乙烯的易膨胀性及易蠕变性等，所以填料既有增量作用，又有改性效果。
常用的无机填料有碳酸钙（包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙）、滑石粉、云母、高岭土、二氧化硅、硅藻土、硅灰石、炭黑等。
此外，聚乙烯可加人脂肪酸酰胺作表面润滑剂，以减少薄膜的粘附性；加入0.5％～2%的聚丙烯可提高其透明性；表面用电子冲击（使其表面氧化）处理，可改善其印刷性能。
聚烯烃改性研究
二、聚烯烃改性1、聚乙烯改性（1）国际上现用少量高密度聚乙烯掺入到低密度聚乙烯中以达到防止或减少封拈效果。
（2）加入少量（0.05~0.1% ）油酸胺化物，可大为减少薄膜封粘。
如果加入0.5~2%的聚丙烯，可提高其透明度（3）用二氧化硅、碳素、粘土、碳酸钙,甚至一些工业废渣作为填充剂,填充量可达1：1，虽增强刚性,但抗张强度、延伸率、抗裂强度却有所下降,然而脆性化温度有所提高。
（4）以交联剂交联改性，为目前欧美研完的一种聚乙烯聚联改性新方法。
交联工艺有下列几种：A、有机过氧化物交联厂B、叠氦化物交联C、放射线交联D、热交联F、烷硅交联，H 、发泡交联。
（5）光氯化聚乙烯薄膜生产已经工业化，其可分为二种光氯化方法（①日本采用光氯化照射室方法，即将聚乙烯薄膜在照射室内二面用氯气与之接触，并在一面用紫外线照射，这样氯原子不断扩散，紫外线也溅射到薄膜上，即使不直接接触光的面，同样得以光氯化。
②利用透过室方法，即将聚乙烯薄膜在透过室内，在绝对抽真空情况下一面用光照射，仅只有一面与氯气接触，并在同一面用紫外线进行光照。
除上述两种光氯化方法外，若二面同时用紫外线照射，效果更佳。
经光氯化改性的聚乙烯薄膜，改变其表面不活泼而难于印刷的问题，不需进行表面处理即可印刷。
聚丙烯改性聚丙烯（PP）是五大通用塑料之一，由于其原料来源丰富、价格便宜、易于成型加工、产品综合性能优良，用途非常广泛，已成为发展最快的塑料品种之一。
但PP 也存在一些不足，最大缺点是耐寒性差，低温易脆裂；其次是收缩率大，抗蠕变性差，容易产生翘曲变形。
与传统工程塑料相比，PP 还存在耐候性差，涂饰、着色和黏合等二次加工性能差，与其他极性聚合物和无机填料的相容性差等缺陷，从而限制了其应用范围。
PP 的高性能化、工程化、功能化是目前改性PP 的主要研究方向。
PP 改性可分为化学改性和物理改性。
化学改性主要指共聚、接枝、交联等，通过改变P 的分子结构以达到改性目的。
聚乙烯的交联改性
硅烷交联工艺的优点
◆ 硅烷交联方式无需高昂的设备投入，诸如电 子加速器，连续硫化设备等。 ◆ 硅烷交联技术可获得较高的挤出速度，并能 减少开机阶段产生的废料。 ◆ 三维网状分子结构可保证在相对较低的交联 度下的物理机械性能。 ◆ 耐老化能力要优于过氧化物或辐照交联产品。 ◆ 技术简单且稳定的硅烷交联方式可以应用于 较大范围的复合物加工，包括填充矿物成份的产 品。
PE的硅烷交联
硅垸交联PE以PE为基础树脂，由硅垸为桥键材料，在聚合物大分子链间形成化 学共价键以取代原先的范德华力，使分子构成三维立体网络。硅垸交联PE的制备包含 接枝和交联两个阶段。在接枝阶段，过氧化物引发剂受热分解形成初级自由基，初级 自由基夺取PE大分子链上的H原子形成PE大分子自由基，该自由基与乙烯基三烷氧基 硅烷CH2= CH—Si(OR)3中的乙烯基进行加成反应，形成PE接枝硅垸活性大分子。该 活性大分子通过夺取PE中的H原子实现链转移得到PE接枝硅垸产物（接枝料A)。在交 联阶段，PE接枝硅烷产物在有机锡类催化剂的作用下水解生成硅醇，硅醇通过脱水或 脱醇形成PE硅垸交联产物。
过氧化物交联所用的交联剂为有机过氧化物，常用的品种 主要有DCP,BPO等。用过氧化物交联PE时，挤出温度必须保 持很低，一旦挤出温度高于过氧化物的分解温度，早期的交联 可能导致出现焦化，影响制品的质量甚至损坏设备，该温度极 限严格限制着可交联PE的挤出速度，而且在挤出制品时，要有 专用的挤出机和高压连续交联管道，这就限制了该技术在中、 小企业的应用。
聚乙烯的交联改性
聚乙烯简介
• 聚乙烯英文名称：polyethylene ，简称PE，是 乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上， 也包括乙烯与少量 α－烯烃的共聚物。聚乙烯无 臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最 低使用温度可达-70～-100℃),化学稳定性好，能 耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）, 常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能 优良。
聚烯烃改性的配方
聚烯烃改性的配方
配方一：羧酸改性聚乙烯的配方
在210℃下挤出涂覆钢板上，有良好的黏结力，剥离强度达215N/cm。
配方二：PP/HDPE共混改性物的配方
混合后挤出造粒，有良好的撕裂强度，挤出片材可用于真空吸塑成型。
配方三：交联橡胶的配方
1, 1-双过氧化叔丁基-3，3，5-三甲基己垸交联剂0.8份重
以上组分混合，熟化24h、在150℃下交联5min得到撕裂强度达205. 8N/cm的透明产品。
配方四：乙丙嵌段共聚物的改性配方
混合，挤出造粒，注射或挤出制品，冲击强度为1.03~ 1.2MPa，透明度为75%~98%。
配方五：涂覆钢管的PE材料配方
上述成分混合挤出涂覆在砂磨后的钢板上，剥离强度为186N/m，耐应力开裂性为600h
配方六：耐热耐应力开裂的HDPE材料配方
上述组分混合，捏合造粒，挤出涂布，经紫外光辐射后,成为具有良好耐应力开裂性的电线护套材料。
配方七：耐汽油抗冲的PE材料配方
上述组分混合挤出或注射成型，有良好的冲击强度。
配方八：CPE改性的LDPE管材配方
(1)
上述组分混合，在180℃下挤出管材，有良好的加工性。
(2)
上述组分混合挤出，管材有良好的拉伸强度和热稳定性。
(3)
配方九：热稳定性良好的PP配方
在210℃捏合，模塑成1mm厚的板材，有良好的热稳定性。
配方十：用于薄壁制品和电线外层材料的PP配方
混合后挤出，包覆电线，发泡度为78%
配方十一：洗衣桶用的改性PP配方
此料有良好&冲击强度和延伸性，M=15g/10min,冲击强度≥4kJ/m2。
交联方式对超高分子量聚乙烯性能的影响研究
交联方式对超高分子量聚乙烯性能的影响研究周晓谦辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新 (123000)E-mail: zxq6558960@摘要：分别以DCP引发交联、DCP与KH-570共同引发交联两种工艺对超高分子量聚乙烯进行交联改性，以提高其表面硬度、抗磨粒磨损能力。
通过改变DCP、KH-570的用量、成型温度，测试了交联UHMWPE的凝胶率、邵氏硬度、拉伸强度、耐磨性等性能。
实验结果表明：两种改性工艺均可以使UHMWPE发生交联反应，凝胶率不同，其中单独采用DCP引发的交联反应制品的凝胶率更大，从改善表面硬度、磨损性角度而言，DCP与KH-570共同引发交联工艺更好。
关键词：超高分子量聚乙烯，DCP，KH-570，交联改性中图分类号：TQ633为了拓展UHMWPE的应用领域，提高其表面硬度和耐磨性能，本文采用两种交联改性的方法对其进行化学改性，方法一是单独以DCP引发交联反应对UHMWPE改性，方法二是以DCP为引发剂、KH-570为交联剂，以分析两种改性工艺对超高分子量聚乙烯改性效果的影响。
1. 实验方法1.1 实验原料M-Ⅱ型UHMWPE（粉料北京助剂二厂）；KH-570、无水乙醇、二甲苯、过氧化二异丙苯（DCP）、抗氧剂1010（分析纯沈阳东兴试剂厂）；二甲基硅油（分析纯天津市大茂试剂厂）等。
1.2 实验设备平板硫化机、拉伸实验机、磨料磨损测试机、邵氏D硬度计、电子天平、模具、电动搅拌器、烘干箱、恒温水浴锅等。
1.3 试样制备方法（1）DCP交联改性试样成型按照配比将称量好的DCP、抗氧剂1010 用无水乙醇搅拌、充分溶解，再与UHMWPE 混合均匀，放入烘干箱烘干备用。
加入DCP 的量分别为UHMWPE 质量的0.1%、0.3%、0.5%、0.9%，抗氧剂1010 的量为UHMWPE 质量的0.5%，将混合好的物料放入涂有硅油的模具中，闭模后放于平板硫化机上加压成型，烧结温度分别为150℃、180℃、240℃。
聚乙烯废旧塑料改性方法
聚乙烯废旧塑料改性方法1.共混改性在回收再生的过程中，可将几种聚合物在相容剂的作用下混合，使其结构和分子间作用力发生变化，即合金化。
此种方法可使再生材料兼有很多优良的性能。
在加工过程中有目的地加人某种有特性的再生材料，可达到预期的力学效果。
如用25%质量分数的LLDPE与LDPE共混，经吹塑成地膜，厚度会比一般的地膜减少33%，其拉伸强度会增大45%以上，直角撕裂强度也会提高50%以上。
这样可大大延长农膜的使用寿命，减少使用量，降低成本。
聚乙烯的共混改性主要可分为聚乙烯族内共混改性和聚烯烃族内共混改性两大类。
（1）聚乙烯族内共混改性由于聚乙烯族内组分间相容性好，改性效果显著。
如LLDPE的各项物理性能均接近于HDPE，但其环境应力开裂性能却十分突出，在两者熔体流动速率相同的情况下，LLDPE的环境应力开裂性能约为HDPE的100倍以上。
LLDPE与HDPE能以任何比例共混，不仅可以改善HDPE的韧性，降低结晶度，还可提高HDPE的耐温性。
在回收的聚乙烯塑料中，可能有的是LDPE，有的是HDPE或LLDPE。
一般情况下，硬质PE管材大都为HDPE的制品；农用PE膜基本是LLDPE/LDPE或LDPE/HDPE的混合料吹塑膜；食品包装用膜基本为LDPE或HDPE与少量LLDPE合金吹塑膜。
按其品种迸行分拣既困难又耗费人力，若从不同品种PE可以实施共混改性的原理出发，则没有必要将PE回收品迸行分拣。
在制备PE再生合金时，要根据回收料的不同情况迸行分别处理。
首先通过小型试验测定所收集的PE型回收料的基本力学性能，如拉伸强度、拉断伸长率、冲击强度等。
然后根据再生制品对性能的要求迸行共混改性，如需要强度值高些，就混人一定量HDPE再生料或原HDPE树脂；如需冲击性能高些，就混人一定量的LDPE再生料或原树脂，一直调整到所需性能。
（2）聚烯烃族内共混改性利用回收的HDPE、LDPE或LLDPE和回收的PP料可以制备PP二元（二相）合金，也可直接采用回收农膜与回收PP料制备PP三元合金，因为通常农膜已是二元聚乙烯共混物。
康斯坦普交联聚乙烯原料介绍
1、 交联聚乙烯的结构与性能 聚乙烯具有良好的力学性能、电气性能、耐化学腐蚀性能和成型加工性能，但 是聚乙烯的耐热性、耐环境应力开裂性、耐候性、耐油性和抗蠕变性等在某些领域难以满足 建筑工程材料的要求，例如在热水给水管方面的应用。因此必须对聚乙烯进行交联改性。 聚乙烯经过交联改性后，其大分子由线型结构转变成具有高分子量的交联结 构，其耐热性、耐热老化性、耐环境应力开裂性、电绝缘性、阻燃性、耐化学性、抗蠕变性 等都得到较大幅度的提高。 2、 交联聚乙烯的生产方法 交联聚乙烯根据制造方法分类有三种主要类型： PE-Xa：过氧化物交联法 PE-Xb：硅烷交联法 PE-Xc：辐射交联法 过氧化物交联法（PE-Xa）目前使用最多的方法是超高压法，该方法是先将聚乙烯粉料 与过氧化物在混合机中混合均匀，再依靠往复柱塞对混合物施加 500～1000Mpa 的高压， 将物料压入管模头，模头温度维持在 200℃左右，在高温高压下，过氧化物分解并引发聚乙 烯分子 C-C 交联。 硅烷交联法（PE-Xb）是使聚乙烯与硅烷在螺杆挤出机中发生熔融接枝反应，制得可交 联的硅烷接枝聚乙烯复合物。 在催化剂的作用下， 可交联的硅烷接枝聚乙烯复合物水解并发 生缩聚（交联）反应而形成交联结构为 Si-O-Si 三维网状交联聚乙烯。 辐射交联法（PE-Xc）是通过β射线或γ射线照射已成型产品，使聚乙烯分子间形成 C-C 交联键。所得制品纯净，电气性能优越，但辐射发生装置昂贵，辐射线穿透能力有限， 不适宜制作厚壁制品或结构复杂的制品，多用于电缆料、热收缩管和特种薄膜的生产。 与 PE-Xa、PE-Xc 相比，硅烷交联法（PE-Xb）比较简单，在一般挤出机中即可以进 行熔融接枝反应，设备投资小，可以完全利用原有的普通聚乙烯挤出设备，工艺操作简单且 容易控制，生产速度较快，所得制品交联度均匀，性能稳定。另外，可交联的硅烷接枝聚乙 烯复合物也可应用于注塑等领域。 硅烷接枝聚乙烯水解缩合交联过程的实施非常简单， 甚至 在潮湿的空气中放着即可完成交联反应， 如欲加速交联反应， 可将成型制品浸泡在热水或蒸 汽中。 公斤/立方米 **克/10 分钟，5 公斤 以上数据均为产品典型数据，同时可根据客户需求提供特殊定制产品。
聚乙烯交联原理
聚乙烯交联原理、方法与工艺及发展趋势一，聚乙烯交联原理介绍聚乙烯（[CH2-CH2]n ，n —重复单元数），是含有碳氢两种元素的高分子化合物，具有线型或支链式分子结构大分子链，常温条件下呈固态形式，在固态形式的聚乙烯中呈晶相和无定型相共存形式。
聚乙烯的相对分子量从6万到30万左右。
聚乙烯的电气绝缘性能优良，但因其耐热性能不佳而影响了其用于电缆绝缘的范围。
由于在无定型区内分子间相互作用较弱，大多数聚乙烯的熔融温度在140℃左右，在接近聚乙烯熔点时，其机械强度显著下降，并且抗开裂能力也变差。
当线型的大分子链经过化学或物理方法处理后以交联键的形式连接的过程叫做交联或称为“硫化”。
经过交联的聚乙烯具有了网型和体型结构性质，其耐热性能会随着交联度的提高而增强，相对热延伸率也相应地下降。
由于其机械性能和耐热性能的显著改善，从而成为了被广泛使用的电力电缆绝缘材料。
聚乙烯经交联形成交联聚乙烯的方法分为化学方法和物理方法两类，工业上实现的工艺方法主要有以下五种：高能辐照交联、硅烷交联、过氧化物交联、紫外线交联和盐交联，其中过氧化物交联方式（也称为化学交联），是一种适合于生产中高电压等级电缆的交联方式，其原理是通过过氧化物的高温分解而引发的一系列自由基反应，进而使PE 发生交联。
过氧化物受热分解形成自由基，其交联反应的过程如下：C O ·┼·O C CH 3活性游离基 CH 3 CH 3 C O O CH 3 CH 3 CH 3 过氧化二异丙苯（DCP ）┼ C H H H · H H H H C C C 带活性游离基的聚乙烯 枯基醇 C OH CH 3CH 3┼ 带活性游离基的聚乙烯 H H H · H H HH C C C CH H H · H H H H C C C C 交联聚乙烯 H H H H H H C C C C H H HHC C C聚乙烯是一种优质的化工原料，通过交联反应，使聚乙烯分子从二维结构变为三维网状结构，材料的化学和物理特性相应的得到增强，耐温耐压性能提高，这种材料简称PEX，即交联聚乙烯。