پلی اتیلن شبکه ای

PEX Aria polymer

پلی‌اتیلن شبکه‌ای (XLPE یا PEX) چیست؟ (قسمت اول: معرفی)

    پلی‌اتیلن ­پرمصرف‌ترین خانواده پلیمرها است. این پلیمر به‌دلیل مقاومت شیمیایی مطلوب، طول عمر بالا، انعطاف­‌پذیری خوب و قیمت مناسب در بسیاری از صنایع همچون لوله، کابل، الیاف، مخازن و غیره کاربرد دارد. بزرگ‌ترین عیب این پلیمر، عدم سرویس‌دهی و کارایی در دماهای بالاتر از 60 درجه سانتی­‌گراد است. این مشکل، سرویس‌دهی پلی‌اتیلن در کاربردهایی همچون لوله­‌های آب گرم یا شرایط افزایش ناگهانی دما در لحظاتی مثل اضافه بار روی سیم­‌ها را با مشکل روبرو می‌کند.

    از این رو پلی‌اتیلن طی عملیات فرآیندی ویژه‌ای با ایجاد اتصالات عرضی تحت عنوان “شبکه‌ای شدن” به پلیمری با خواص حرارتی برتر تبدیل می‌شود. در پلی‌اتیلن شبکه‌ای‌شده (PEX یا XLPE)، بعضی از خواص همچون مقاومت شیمیایی و مقاومت تنش محیطی (ESCR) به‌طور مؤثری افزایش می‌یابد.

    همان‌گونه که در شکل 1 مشاهده می‌شود، در فرآیند شبکه‌ای کردن پلی­‌اتیلن، با ايجاد پيوندهاي عرضی بين زنجيرهای پلی­‌اتیلن و تشکیل ساختار شبكه­‌اي سه بعدي، پلی‌اتیلن به ماده­‌اي غير محلول و غير قابل ذوب تبدیل می­‌شود. تشكيل پيوندهاي عرضي باعث افزايش مقاومت در برابر تخريب­‌هاي حرارتي پليمر مي­‌شود که افزایش دمای کاربری پلی­‌اتیلن را تا بیش از 90 درجه منجر می­‌شود.

XLPE  شکل 1. تغییرات در ساختار زنجیره­‌های پلی­‌اتیلن در طی فرآیند شبکه­‌ای شدن

    این تغییرات در ساختار زنجیره­‌های پلی­‌اتیلن، بسياري از خواص مكانيكي و گرمايي پلي‌اتيلن در اثر شبكه­‌اي شدن را بهبود مي­‌دهد که در جدول 1 اشاره شده است:

جدول 1. خواص مكانيكي و گرمايي پلي­‌اتيلن شبكه­‌ای

خواص پلی‌اتیلن شبکه­ای
خواص پلی­اتیلن تغییرات پس از شبکه‌ای شدن پلی­اتیلن
شاخص جریان‌پذیری 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 شکست b) کاهش
مقاومت دمایی (Upper T) افزایش چشم‌گیر
مقاومت شیمیایی (Chemical Resistance) بهبود چشم‌گیر

    پلی‌اتیلن شبکه‌ای امروزه در صنعت لوله با نام PEX (لوله 5 لایه) و در صنعت کابل با نام XLPE شناخته می‌شود. در بخش دوم این مقاله، انواع روش‌های شبکه‌ای کردن پلی‌اتیلن و کاربردهای آن بررسی خواهد شد.

2 Comments

  1. BAHARE گفت:

    سپاس فراوان،بسیار مفید بود

دیدگاهتان را بنویسید

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