Polietilen Sentez Yöntemleri ve Çeşitleri
(1) Düşük Yoğunluklu Polietilen (LDPE)
Saf etilene eser miktarda oksijen veya peroksit başlatıcı olarak eklendiğinde, yaklaşık 202,6 kPa'ya sıkıştırıldığında ve yaklaşık 200°C'ye ısıtıldığında, etilen beyaz, mumsu polietilene polimerleşir. Bu yöntem, çalışma koşulları nedeniyle genellikle yüksek basınçlı işlem olarak adlandırılır. Elde edilen polietilenin yoğunluğu 0,915–0,930 g/cm³ ve moleküler ağırlığı 15.000 ile 40.000 arasında değişir. Moleküler yapısı oldukça dallanmış ve gevşektir, "ağaç benzeri" bir konfigürasyona benzer; bu da düşük yoğunluğunu açıklar, dolayısıyla düşük yoğunluklu polietilen olarak adlandırılır.
(2) Orta Yoğunluklu Polietilen (MDPE)
Orta basınçlı işlem, metal oksit katalizörleri kullanılarak 30-100 atmosfer basınç altında etilenin polimerizasyonunu içerir. Elde edilen polietilenin yoğunluğu 0,931-0,940 g/cm³'tür. MDPE ayrıca yüksek yoğunluklu polietilenin (HDPE) düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) ile karıştırılmasıyla veya etilenin büten, vinil asetat veya akrilatlar gibi komonomerlerle kopolimerizasyonu yoluyla da üretilebilir.
(3) Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE)
Normal sıcaklık ve basınç koşullarında, etilen, yüksek verimli koordinasyon katalizörleri (alkilalüminyum ve titanyum tetraklorürden oluşan organometalik bileşikler) kullanılarak polimerize edilir. Yüksek katalitik aktivite nedeniyle, polimerizasyon reaksiyonu düşük basınçlarda (0–10 atm) ve düşük sıcaklıklarda (60–75°C) hızla tamamlanabilir, bu nedenle düşük basınçlı işlem olarak adlandırılır. Elde edilen polietilen, dallanmamış, doğrusal bir moleküler yapıya sahiptir ve bu da yüksek yoğunluğuna (0,941–0,965 g/cm³) katkıda bulunur. LDPE'ye kıyasla, HDPE üstün ısı direnci, mekanik özellikler ve çevresel gerilme çatlamasına karşı direnç gösterir.
Polietilenin Özellikleri
Polietilen, süt beyazı, mum benzeri, yarı saydam bir plastiktir ve bu özelliğiyle teller ve kablolar için ideal bir yalıtım ve kılıf malzemesidir. Başlıca avantajları şunlardır:
(1) Mükemmel elektriksel özellikler: yüksek yalıtım direnci ve dielektrik dayanımı; geniş bir frekans aralığında düşük geçirgenlik (ε) ve dielektrik kayıp tanjantı (tanδ), minimum frekans bağımlılığı ile, iletişim kabloları için neredeyse ideal bir dielektrik malzeme haline getirir.
(2) İyi mekanik özellikler: esnek ancak sağlam, iyi deformasyon direncine sahip.
(3) Termal yaşlanmaya karşı güçlü direnç, düşük sıcaklıkta kırılganlık ve kimyasal kararlılık.
(4) Düşük nem emilimi ile mükemmel su direnci; suya daldırıldığında yalıtım direnci genellikle azalmaz.
(5) Polar olmayan bir malzeme olarak yüksek gaz geçirgenliği sergiler ve LDPE, plastikler arasında en yüksek gaz geçirgenliğine sahiptir.
(6) Düşük özgül ağırlık, hepsi 1'in altında. LDPE, yaklaşık 0,92 g/cm³ ile özellikle dikkat çekicidir, HDPE ise daha yüksek yoğunluğuna rağmen sadece yaklaşık 0,94 g/cm³'tür.
(7) İyi işleme özellikleri: ayrışmadan kolayca eritilir ve plastikleştirilir, kolayca şekil alır ve ürünün geometrisi ve boyutları üzerinde hassas kontrol sağlar.
(8) Polietilenden yapılmış kablolar hafiftir, kurulumu kolaydır ve sonlandırılması basittir. Bununla birlikte, polietilenin bazı dezavantajları da vardır: düşük yumuşama sıcaklığı; yanıcılık, yandığında parafin benzeri bir koku yayması; zayıf çevresel gerilme çatlama direnci ve sürünme direnci. Polietilenin denizaltı kabloları veya dik dikey düşüşlerde monte edilmiş kablolar için yalıtım veya kılıf olarak kullanılması durumunda özel dikkat gereklidir.
Kablolar ve Teller için Polietilen Plastikler
(1) Genel Amaçlı Yalıtım Polietilen Plastik
Tamamen polietilen reçine ve antioksidanlardan oluşmaktadır.
(2) Hava Koşullarına Dayanıklı Polietilen Plastik
Esas olarak polietilen reçine, antioksidanlar ve karbon siyahından oluşur. Hava koşullarına dayanıklılığı, karbon siyahının parçacık boyutuna, içeriğine ve dağılımına bağlıdır.
(3) Çevresel Gerilme Çatlağı Dirençli Polietilen Plastik
Erime akış indeksi 0,3'ün altında ve dar moleküler ağırlık dağılımına sahip polietilen kullanılır. Polietilen ayrıca ışınlama veya kimyasal yöntemlerle çapraz bağlanabilir.
(4) Yüksek Gerilim Yalıtım Polietilen Plastik
Yüksek gerilim kablo izolasyonu, boşluk oluşumunu önlemek, reçine deşarjını bastırmak ve ark direncini, elektriksel aşınma direncini ve korona direncini iyileştirmek için voltaj dengeleyiciler ve özel ekstrüderlerle desteklenmiş ultra saf polietilen plastik gerektirir.
(5) Yarı İletken Polietilen Plastik
İletken karbon siyahının polietilene eklenmesiyle üretilir; genellikle ince taneli, yüksek yapılı karbon siyahı kullanılır.
(6) Termoplastik Düşük Dumanlı Sıfır Halojenli (LSZH) Poliolefin Kablo Bileşimi
Bu bileşik, temel malzeme olarak polietilen reçinesi kullanır ve karıştırma, plastikleştirme ve peletleme yoluyla işlenerek yüksek verimli halojen içermeyen alev geciktiriciler, duman bastırıcılar, termal stabilizatörler, mantar önleyici maddeler ve renklendiriciler içerir.
Çapraz Bağlı Polietilen (XLPE)
Yüksek enerjili radyasyon veya çapraz bağlayıcı maddelerin etkisi altında, polietilenin doğrusal moleküler yapısı üç boyutlu (ağ) bir yapıya dönüşerek termoplastik malzemeyi termoset bir malzemeye dönüştürür. Yalıtım malzemesi olarak kullanıldığında,XLPE90°C'ye kadar sürekli çalışma sıcaklıklarına ve 170–250°C'ye kadar kısa devre sıcaklıklarına dayanabilir. Çapraz bağlama yöntemleri arasında fiziksel ve kimyasal çapraz bağlama bulunur. Işınlama ile çapraz bağlama fiziksel bir yöntemdir, en yaygın kimyasal çapraz bağlama ajanı ise DCP'dir (dikumil peroksit).
Yayın tarihi: 10 Nisan 2025