Методы сшивки сшитого полиэтилена
Рассмотрим подробнее применяемые методы сшивки.
Силановый.
Метод появился на свет в начале 1960-х годов за рубежом, и, в свою очередь, подразделяется на два подвида - monosil и sioplas. В обоих случаях в полиэтилен в качестве модификатора добавляется винилсилан.
Monosil-метод. Особенностью метода является ведение модификатора в сырье непосредственно в момент формирования трубы при выдавливании расплавленного сырья через устье экструдера.
Sioplas-метод. При данном методе при изготовлении труб используется уже готовая смесь из полиэтилена, винилсилана и пероксида, а при изготовлении в смесь дополнительно добавляется катализатор (каучук), ускоряющий скорость сшивки.
При использовании обоих методов следующим технологическим этапом после экструкции труб является их выдерживание в аппарате "паровой бани" под высоким давлением в присутствии насыщенного водяного пара. Собственно, в данных условиях и происходит процесс сшивки полиэтилена и модификатора. Причем из-за особенностей методов сшивка происходит, когда материал находится уже в твердой фазе. Скорость сшивки зависит от скорости диффузии влаги внутри сшиваемого материала (в ходе диффузии вода реагирует с силаном, в результате чего образуются группы радикалов, которые и занимаются непосредственно сшивкой молекул полиэтилена).
Окончательные свойства сшитого данными методами полиэтилена зависят от удельного объема применяемого силана и времени выдержки под давлением в паровой бане.
У каждого из методов есть свои преимущества и недостатки.
При сшивке полиэтилена sioplas-методом насыщенную смесь нельзя хранить более полугода, к тому же изготовить труб попадает в зависимость от производителей насыщенных смесей и каучуковых катализаторов. А при использовании monosil-метода можно добиться лучшей впитываемости силана в полимерную основу, что позволяет изготавливать трубы больших диаметров.
Пероксидный.
Пару слов о пероксидах. Собственно, это химические вещества (содержащие в себе группу -0-0-), активация которых происходит при повышении температуры. В процессе активации пероксидов происходит выделение свободных радикалов. Активация пероксидов в полиэтилене в процессе сшивки приводит к тому, что группы свободных радикалов выбивают из цепочки вещества атом углерода, заменяя его на РЕ-радикал. Модифицированные таким образом молекулы могут соединяться, образуя сеть.
Пероксид соединяется с исходным сырьем, затем в ходе технологического процесса дозировано и контролируемо нагревается. Чтобы сшивка не происходила слишком рано, при пероксидном методе разумно использовать специальное оборудование (шнеки).
Осуществление сшивки в фазе жидкого состояния исходного сырья позволяет получить полиэтилен более низкой плотности. Свойства материала зависят от применяемого количества пероксида.
При данном методе особо важен контроль за временем осуществления сшивки и температурном режиме.
Радиационный.
При данном методе вообще не используются химические модификаторы. Готовые трубы подвергаются бомбардировке электронами в ускорителе при умеренной температуре. Чем больше доза облучения, тем выше степень сшивки.
Достоинства данного метода очевидны - модификации бесконтактным способом подвергается уже готовый материал. Но вот оборудование для данного метода стоит очень дорого, что однако, не отталкивает приверженцев данного метода, которых становится все больше.
На правах рекламы: