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浅谈交联聚乙烯的组成结构及其应用
浅谈交联聚乙烯的组成结构及其应用姓名:刘畅专业班号:电气06学号:2010041170指导教师:金海云摘要:众所周知,交联聚乙烯是电气行业常用的一种绝缘材料。其结构轻便,耐电强度高,耐热性能好,环保优质等优点使它被广泛应用于电气绝缘设备的高压绝缘部分,是电力系统中不可或缺的重要组成部分。本文就其结构组成和特性进行简要介绍,并列举其在电力系统中的具体应用。关键词:乙烯,聚乙烯,交联聚乙烯,聚合,交联,电气性能,耐电强度,电缆,电力系统;正文: 交联聚乙烯,正如其名,是由乙烯单体分子经过聚合和交联后形成的高聚物,其结构受温度,压力等反应条件所影响。 其聚合单体——乙烯,是一种非极性小分子有机化合物,常温常压下呈气态,化学式 ,由两个碳原子和四个氢原子组成,两个碳原子之间以双键连接。在工业上,乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料(聚乙烯及/view/93589.htm聚氯乙烯)、合成/view/3010.htm乙醇(酒精)的基本/view/283571.htm化工原料,也用于制造氯乙烯、/view/127689.htm苯乙烯、/view/77663.htm环氧乙烷、/view/106631.htm醋酸、/view/83273.htm乙醛、/view/3010.htm乙醇和炸药等;在农业上,乙烯可用作水果和蔬菜的催熟剂,是一种已证实的/view/133114.htm植物激素。在实验室中制取乙烯时,一般是是把酒精和浓硫酸按1:3混合迅速加热到170℃,使酒精分解制得。浓硫酸在反应过程里起催化剂和脱水剂的作用。方程式为: ; 工业上所用的乙烯,主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来的。在一定条件下,乙烯分子中不饱和的C=C双键中的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相形成很长的键且相对分子质量很大(几万到几十万)的化合物,叫做聚乙烯,它是高分子化合物,反应方程式为:n 。 聚乙烯是一种优良的介电材料,无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀。常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。 聚/view/15690.htm乙烯是/view/148817.htm结晶热塑性/view/13878.htm树脂。它们的/view/2295205.htm化学结构、/view/346251.htm分子量、/view/536814.htm聚合度和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法。聚合方法决定了支链的类型和支链度。/view/536819.htm结晶度取决件分子链的规整程度与其所经历的热历史。 聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同,分/view/1012701.htm高密度聚乙烯、/view/991480.htm低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。 低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene,LDPE)俗称/view/333004.htm高压聚乙烯,因密度较低,材质最软,主要用在塑胶袋、农业用膜等。 高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)俗称/view/407431.htm低压聚乙烯,与LDPE及LLDPE相较,有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性,此外电/view/826533.htm绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好,主要应用于吹塑、注塑等领域。 线型低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene,LLDPE),则是乙烯与少量高级α-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似,透明性较差些,惟表面光泽好,具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性,低温下抗冲击强度较佳等优点。 聚乙烯拥有良好的介电性能,抗腐蚀性和耐低温性能,但力学性能一般:抗拉伸强度较低,抗蠕变性不好,耐环境应力开裂性不好,其主要受密度、结晶度和/view/295202.htm相对分子质量的影响,随着这几项指标的提高,其力学性能增大;热学性能不好:耐热性不高,随相对分子质量和结晶度的提高有所改善。鉴于其结构上的特征,聚乙烯往往不能承受较高的温度,/v212448.htm?ch=ch.bk.innerlink机械强度不足,限制了其在许多领域的应用。为提高聚乙烯的性能,研究了许多改性方法,对聚乙烯进行交联,通过聚乙烯分子间的的共价键形成一个网状的三维结构,迅速改善了聚乙烯树脂的性能,如:热形变性、耐磨性、耐化学药品性、耐应力开裂等一系列物理、化学性能。 交联是指用物理或化学方法,将线性结构的分子变成体型结构的分子,常用的方法主要有三种:过氧化物交联、硅氧烷交联和辐照交联。 过氧化物交联:采用加入过氧化合物交联剂的聚乙烯绝缘材料,通过三层共挤完成导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层的挤出后,连续均匀地通过充满高温、高
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