پلی‌اتیلن شبکه‌ای (XLPE یا PEX) چیست؟ (بخش 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.

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

    این تغییرات در ساختار زنجیره­‌های پلی­‌اتیلن، بسياری از خواص مكانيكی و گرمايی پلی‌اتيلن در اثر شبكه­‌ای شدن را بهبود می‌دهد که در جدول 1 اشاره شده است.

جدول 1. خواص مكانيكي و گرمايي پلي­‌اتيلن شبكه­‌ای

    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.