پلی اتیلن شبکه ای

PEX Aria polymer

پلی اتیلن شبکه ای ( XLPE یا PEX) چیست؟ (قسمت اول: معرفی)

پلی اتیلن ­پر مصرف ترین خانوادۀ پلیمرها است. این پلیمر به دلیل مقاومت شیمیایی مطلوب، طول عمر بالا، انعطاف­ پذیری خوب و قیمت مناسب در بسیاری از صنایع همچون لوله، کابل، الیاف، مخازن و غیره کاربرد دارد. ولی بزرگترین عیب این پلیمر، عدم سرویس دهی و کارایی در دماهایی بالاتر از ۶۰ درجه سانتی­گراد است. این مشکل، سرویس دهی پلی اتیلن در کاربردهایی همچون لوله­ های آب گرم یا شرایط افزایش ناگهانی دما در لحظاتی مثل اضافه بار روی سیم­ ها را با مشکل روبرو می کند.

از این رو پلی اتیلن طی عملیات فرآیندی ویژه ای با ایجاد اتصالات عرضی تحت عنوان “شبکه ای شدن” به پلیمری با خواص حرارتی برتر تبدیل می شود. در پلی اتیلن شبکه ای شده (PEX یا XLPE)، بعضی از خواص همچون مقاومت شیمیایی و مقاومت تنش محیطی (ESCR) به طور موثری افزایش می ­یابد.

همان گونه که در شکل ۱ مشاهده می­ شود، در فرآیند شبکه ­ای کردن پلی­ اتیلن، با ایجاد پیوندهای عرضی بین زنجیرهای پلی­ اتیلن و تشکیل ساختار شبکه­ ای سه بعدی، پلی اتیلن به ماده­ ای غیر محلول و غیر قابل ذوب تبدیل  می­ شود. تشکیل پیوندهای عرضی باعث افزایش مقاومت در برابر تخریب­ های حرارتی پلیمر می­ شود که افزایش دمای کاربری پلی­ اتیلن را تا بیش از ۹۰ درجه منجر می­ شود.

XLPE

شکل ۱: تغییرات در ساختار زنجیره­ های پلی­ اتیلن در طی فرآیند شبکه­ ای شدن

 

این تغییرات در ساختار زنجیره­ های پلی­ اتیلن، بسیاری از خواص مکانیکی و گرمایی پلی­ اتیلن در اثر شبکه­ ای شدن را بهبود می­ دهد که در جدول ۱ اشاره شده است:

 

جدول ۱: خواص مکانیکی و گرمایی پلی­ اتیلن شبکه­ ای

 خواص پلی ­اتیلن شبکه­ ای

خواص پلی­ اتیلن تغییرات پس از شبکه­ ای شدن پلی­ اتیلن
شاخص جریان پذیری مذاب (MFI) کاهش
دانسیته (Density) بدون تغییر یا کاهش
وزن مولکولی (Mw) افزایش چشمگیر
مقاومت ضربه(Impact Resistance) بهبود چشمگیر
مقاومت سایشی(Abrasion Resistance) بهبود چشمگیر
مقاومت تنش ترکی(SCR) بهبود چشمگیر
خواص الاستیک (Elastic) بهبود چشمگیر
مقاومت تنش محیطی  (ESCR) بهبود چشمگیر
استحکام کششی (ST) بدون تغییر
کرنش شکستb) کاهش
مقاومت دمایی (Upper T) افزایش چشمگیر
مقاومت شیمیایی (Chemical Resistance) بهبود چشمگیر

 

پلی اتیلن شبکه ای  امروزه در صنعت لوله با نام PEX و در صنعت کابل با نام XLPE شناخته می شود. در بخش دوم این مقاله، انواع روش های شبکه ای کردن پلی اتیلن و کاربردهای آن بررسی خواهد شد.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *