过氧化物交联聚乙烯简介

    过氧化物交联聚乙烯是由聚乙烯基料、交联剂和抗氧剂组成的。

   (1)聚乙烯。聚乙烯是单体乙烯的聚合物。根据聚合的方法不同可将聚乙烯分为高压聚乙烯和低压聚乙烯。高压聚乙烯是将乙烯气态单体在1000～2000大气压下加热聚合而成，高压聚乙烯的密度、结晶程度、软化点均较低压聚乙烯低，硬度也小。根据分子量的大小不同可将聚乙烯分成高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯。一般来说，高分子量聚乙烯具有较好的物理性和较差的加工性能。应当指出，分子量大小与密度大小互不相关，分子量大，不一定是高密度，例如就有高分子量低密度聚乙烯。一般用熔融指数来指示平均分子量的大小，而密度与软化点有直接关系。

    由于聚乙烯分子在化学结构和几何结构上都很规则、对称，所以聚乙烯很容易结晶。不过它的分子链富有柔顺性，要聚乙烯不含结晶结构是很困难的，但要它全部为结晶结构也不可能。一般聚乙烯为结晶相和非结晶相两相共存物，结晶相含量的百分数称为结晶度。聚乙烯根据支链的情况结晶度也可能不同，高压聚乙烯含支链的数目较多，因而结晶度较低，在室温下为55%～70%。低压和中压聚乙烯的支链较少，因而结晶度较高，在室温下为80%～90%。聚乙烯的结晶度随温度的变化而变化。

    聚乙烯的原料来源丰富，价格低廉；电气性能优异，具有小的tanδ值和介电常数，在通常温度下，具有一定的韧性和柔软性。

    过氧化物交联聚乙烯中的聚乙烯基料，通常采用熔体指数为2.0左右的低密度聚乙烯。采用低密度聚乙烯是因为它结晶度低，加工温度低，可以使用分解温度低、交联效率高、性能好的二枯基过氧化物（过氧化二异丙苯），不会因为过氧化物的过早分解而在加工过程中引起焦烧。当然，随着高分解温度的化学交联剂的发展，使用高密度聚乙烯也是可以的，熔体指数太高，可能使某些性能受到影响以及交联过程中容易变形；熔体指数太低，则对加工安全性不利，而且挤压表面的光滑性受到影响。

   (2)过氧化物。过氧化物是使聚乙烯产生交联作用的交联剂，一个好的交联剂应该满足下列要求：

   1)过氧化物的分解温度既要高于其本身的熔点，又要高于聚乙烯的熔点，这样在分解前先熔化，易混和均匀。分解特性曲线陡峭，即在没有达到分解温度前很少分解，而一旦达到分解温度能够迅速和完全分解。

   2)过氧化物加工范围宽，加工性能好且交联效率高。

   3)过氧化物要有高的浓度和纯度，无污染，低的挥发性，其分解物要少，且要求分解物容易挥发。

    能满足上述要求的有机过氧化物很少，目前用于交联聚乙烯的交联剂以过氧化二异丙苯(CDP)为最好。

    交联剂的用量应从其对性能的影响角度来选择，交联剂用量大，则机械性能、耐热性、耐油和耐溶剂性增强，而对电性能、抗冲击性和耐寒性则变差。交联剂一般在两份左右。

   (3)抗氧剂。为了防止交联聚乙烯在加工和使用过程中氧化老化，必须加入抗氧剂。抗氧剂具有阻止过氧化物的分解和吸收过氧化物分解出来的游离剂，使其不发生链破坏反应的作用。这些作用同样也会反映到用作交联剂的过氧化物上，使交联剂不易产生交联反应。原因在于所选用的抗氧剂既要有高的抗氧化效力，又需满足对交联反应的不利影响最小，且无毒。目前国内大多生产厂家采用300#抗氧剂，但其熔点高，不易混合均匀，故有些生产厂家采用熔点为90℃抗氧剂以代替165℃的300#抗氧剂。抗氧剂一般在0.5份左右。