Сшивка' — процесс связки звеньев молекул в широкоячеистую трёхмерную сетку за счет образования поперечных связей.
Сшитый пенополиэтилен (сшитая пена) — вспененный полиэтилен, молекулярная структура которого модифицируется в результате сшивки.
Во вспененном виде,поперечно-связанная молекулярная структура сшитого полиэтилена обладает высокой прочностью и плотностью, низкой теплопроводностью, низким влагопоглощением, длительным сроком эксплуатации, высокой стойкостью к химическим воздействиям и хорошими показателями поглощения ударного шума. Сшитый пенополиэтилен отличается высокотехнологичностью, экологической безопасностью и удобством в эксплуатации В зависимости от используемого воздействия различают физическую и химическую сшивку полиэтилена.
Сшитый полиэтилен (PE-X или XLPE, ПЭ-С) — полимер этилена с поперечно сшитыми молекулами (PE — PolyEthylene, X — Cross-linked).
При сшивке в молекулярных цепочках, содержащих атомы углерода и водорода, под воздействием определённых факторов у звеньев молекул полиэтилена отрываются отдельные атомы водорода. Образовавшаяся свободная связь используется для соединения отдельных цепочек между собой. Сшивают как полиэтилен, так и заранее вспененный полиэтилен.
Технология производства пенополиэтилена сшитого химически:
1) Смешение и гомогенизация компонентов, основными из которых являются полиэтилен низкой плотности (LDPE). В состав также входят вспениватель, катализаторы вспенивания, стабилизаторы и другие добавки.
2) Нагрев матрикса, вследствие чего происходит сшивка с одновременным вспениванием материала.
Химически сшитый пенополиэтилен эластичен, имеет закрытопористую структуру и поверхность со значительной шероховатостью. Размеры пор минимальные.
Технология производства пенополиэтилена сшитого физически:
1) Смешение и гомогенизация компонентов, основными из которых являются полиэтилен низкой плотности (LDPE). В состав также входят вспениватель, катализаторы вспенивания, стабилизаторы и другие добавки;
2) Облучение экструдированного листа быстрыми электронами, которые генерируются ускорителем, содержащим эмиттер электронов и систему их разгона до требуемых уровней энергии;
3) Вспенивание облученного экструдированного листа в специальной печи вспенивания, содержащей ряд функциональных зон и несколько типов источников нагрева — получение собственно физически сшитого пенополиэтилена.
Физически сшитый пенополиэтилен эластичен, имеет закрытопористую структуру и гладкую поверхность. Размеры пор на глаз неразличимы.
Технологии производства сшитого полиэтилена PE-X для труб:
1) Пероксидная (нагрев в присутствии пероксидов), при которой получают материал с обозначением PEX-A. Трубы PEX-A обладают лучшими характеристиками устойчивости к нагрузкам среди всех разновидностей. Сшивание пероксидом позволяет скрепить до 90% молекул. Трубы отличаются повышенной эластичностью и долговременной молекулярной памятью. При разматывании бухты они быстро выпрямляются и хорошо держат форму. На изгибах (в пределах допустимых норм и соблюдении технологии) не заламываются;
2) Силановая (обработка влагой, в которую предварительно был имплантирован силан + катализатор), при которой получают материал с обозначением PEX-B. Сшивка силаном дает около 80% скрепления молекул исходного полимера. Производственный процесс проходит в два этапа. На первом полимер насыщается силаном, на втором – насыщается дополнительной водой (гидратируется). Трубы не уступают по прочности пероксидным, но менее эластичны и хуже восстанавливают первоначальную форму;
3) Электронная (бомбардировка электронами), при которой получают материал PEX-C. Здесь применяется радиоактивное излучение для сшивки полимеров, выход поперечных связей в готовом материале составляет около 60% от общего числа возможных. В процессе материал бомбардируется электронами. Выходные характеристики материала зависят от пространственной ориентации при производстве. Трубы получаются не слишком гибкими, склонными к заломам. Заломы устранить можно только с помощью соединительной муфты;
4) Азотная, при которой получают материал с обозначением PEX-D. Полезный выход здесь около 70%, что больше, чем у PEX-C. Однако эта технология самая сложная в практической реализации и производители от ее использования постепенно отказываются.
Сшитый полиэтилен характеризуется такими параметрами как:
За счёт сшивки молекул вспененного полиэтилена увеличиваются параметры:
— теплостойкость и теплоизолирующие свойства (рабочий температурный интервал сшитых пенополиэтиленов, как правило, на 20-30°С выше несшитых);
— повышенные физико-механическими показатели (разрушающее напряжение при растяжении, предел прочности при сжатии, относительная остаточная деформация при сжатии, динамический модуль упругости);
— возможность использования сшитого пенополиэтилена при точечных нагрузках (использование «несшитого» пенополиэтилена в данном случае исключено, так как ячейки необратимо деформируются (лопаются) и он превращается в пленку);
— стойкость к органическим растворителям;
— масло-, нефтестойкость;
— большая стойкость к ультрафиолету и атмосферостойкость;
— практически нулевое водопоглощение;
— точность геометрических размеров, ровная и гладкая поверхность;
За счёт сшивки молекул полиэтилена увеличиваются параметры:
- температуры плавления. Сшитый полимер размягчается при повышении температуры более 150 °С, плавится при 200 °С, горит при 400 °С;
- Увеличенная жёсткость и прочность на разрыв;
- Неизменность состава и свойств при резком изменении условий окружающей среды;
- Стойкость к химическим и биологическим разрушителям;
- Влаго- и гидроизоляции;
- Восстановления формы после деформации.
— строительно-ремонтная отрасль (теплоизоляция; снижение ударного шума в конструкциях плавающих полов и ступеней, а также в качестве подложки под паркет, доску-ламинат и различные напольные покрытия; звукоизоляция; гидроизоляция);
— автомобилестроение (формирование интерьера автомобиля, панелей приборов, дверных карт; тепло- , шумоизоляция, формирование воздуховодов и другое);
— медицина (изготовление пластырей, бандажа, применение в ортопедической обуви);
— обувная промышленность (формование стелек, запятников, мягких вставок);
— спорт, отдых, туризм (применение в виде ковров, матов, плавательных досок, спасательных средств и т. д.);
— авиа и вертолетостроение (теплоизоляция);
— армия, спецподразделения (ковры хаки).
Сшитый полиэтилен обладает уникальными свойствами по прочности и стойкости к различным разрушающим явлениям, включая высокую температуру.
- Изготовление напорных труб для холодного и горячего водоснабжения;
- Изготовление систем отопления;
- Изготовление изоляции кабелей высокого напряжения;
- Изготовление специальных строительных материалов и как элемент конструкционного назначения.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .