高密度聚乙烯的交联过程和结晶行为研究.pdf

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1、塑料工业第44卷第11期·l08·CHINAPLASTICSINDUSTRY2016年11月高密度聚乙烯的交联过程和结晶行为研究孙小杰，陈学连，梁文斌(北京低碳清洁能源研究所，北京102211)摘要：利用过氧化物交联剂对聚乙烯体系进行了交联，研究了不同交联温度下交联聚乙烯的交联过程和流变行为，以及不同交联度对交联聚乙烯交联密度、结晶度、晶体尺寸以及力学性能的影响。结果表明，随着交联温度的升高，交联聚乙烯的交联反应逐渐加快，凝胶含量由30％提高到60％，交联密度也逐渐增加，在180oC以上尤为明显。随着交联度的增加，体系的结晶度由70％逐渐下降到58％，晶体尺寸逐渐增加。体系的冲击强度随交

2、联度的增加而增加，而弯曲模量略微下降；交联聚乙烯在高凝胶含量时具有优异的高温蠕变性能，热变形率降低了95％。关键词：聚乙烯；交联；结晶行为doi：10．3969／j．issn．1005—5770．2016．11．025中图分类号：TQ325．1文献标识码：A文章编号：1005—5770(2016)11—0108—04StudyofCrosslinkingProcessandCrystaIlizati0nBehaviorsofHDPESUNXiao—jie，CHENXue—lian，LIANGWen—bin(NationalInstituteofClean—and—Low—CarbonEn

3、ergy，Beijing102211，China)Abstract：Thecrosslinkingprocessandrheologicalbehaviorsofperoxideerosslinkinghighdensitypolyethylene(XLPE)systemwerestudiedatdifferentcrosslinkingtemperature，andtheeffectofvariouscrosslinkingdegreeoncrosslinkingdensity，crystallinitydegree，crystalsizeandmechanicalproperties

4、werealsoinvestigated．Theresultsshowthatwithrisingcrosslinkingtemperature，thecrosslinkingreactionofcrosslinkedpolyethyleneisacceleratedgradually，thegelcontentincreasesfrom30％to60％，andthecrosslinkingdensityalsoincreases，especiallyabove180qC．Withtheincreaseofcrosslinkingdegree，theerystallinitydegree

5、decreasesfrom70％to58％dramatically，andthecrystalsizegraduallyincreases．Theimpactstrengthofthesystemincreaseswiththeincreasingofcrosslinkingdegree，whiletheflexuralmodulusdecreasesslightly．Inaddition，XLPEexhibitsexcellenthightemperaturecreeppropertiesathighgelcontent，andtheheatdeformationratedecreas

6、es95％．Keywords：Polyethylene；Crosslinking；CrystallizationBehavior高密度聚乙烯(HDPE)由于具有非极性、良好结晶形态和晶体尺寸l1J。本文研究了不同交联度的的电绝缘性、化学稳定性、易加工性而广泛应用于薄聚乙烯材料的交联行为以及其流变形态的演变，同时膜、周转箱、中空容器等。然而HDPE机械强度低，也研究了不同交联度对交联聚乙烯结晶行为和力学性且耐环境应力开裂性能较差，导致其在实际应用中受能的影响。到限制。为此，实际应用中常通过交联将HDPE分子1实验部分由一维线形结构变为三维网络结构，从而有效地提高1．1主要原料其机械强度、尺

7、寸稳定性及热稳定性和耐环境应力开HDPE：DMDA8007，熔体质量流动速率8．3g／裂性能等。聚乙稀在化学交联过程中，随着交联剂分lOmin，密度0．963g／em，神华包头煤化工有限公解产生自由基，引发聚合物分子交联，必然导致聚乙司；2，5一二甲基一2，5一二(叔丁基过氧基)己烷烯结构的不断变化，从而引起其黏弹行为的改变。随(DPBMH)：纯度99％，AcrosOrganics公司；三烯丙着交联程度的增大，凝胶含量会随之增加，分