交联聚乙烯

交联聚乙烯，通常缩写为PEX、XPE或XLPE，是具有交联键的聚乙烯的一种形式。它主要用于建筑服务管道系统、循环辐射加热和冷却系统、生活用水管道、高压（高压）电缆绝缘和婴儿游戏垫。它还用于天然气和海上石油应用、化学品运输以及污水和泥浆的运输。PEX是聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)或铜管的替代品，可用作住宅水管。

通过交联可以显着提高低温冲击强度、耐磨性和耐环境应力开裂性，而硬度和刚度会有所降低。与热塑性聚乙烯相比，PEX不会熔化（类似于弹性体）并且耐热（在高达120°C的较长时间内，在高达250°C的短时间内没有电气或机械负载）。随着交联密度的增加，xxx剪切模量也增加（即使在更高的温度下）。PEX与普通PE相比具有显着增强的性能。交联增强了基础聚合物的温度特性。保持足够的强度至120–150°C，并通过抗溶解提高化学稳定性。低温性能得到改善。冲击和抗拉强度、抗划伤性、几乎所有用于管道和管材的PEX都是由高密度聚乙烯(HDPE)制成的。PEX在聚合物结构中包含交联键，将热塑性塑料转变为热固性塑料。交联在管材挤出期间或之后完成。根据ASTM标准F876，所需的交联度在65%和89%之间。较高的交联度可能导致材料的脆性和应力开裂，而较低的交联度可能导致产品的物理性能较差。如果在也是–CH2–桥的交联之间仅放置–CH2–桥，并且如果聚合物结构的总式为(C3H4)n，则达到了理论上的极端交联度，则该结构是金刚石的结构所有键都被-CH2-桥取代。如果立方体c的4个顶点放置在金刚石基底的C原子所在的位置，使得只有一个进一步的金刚石基底原子位于c内，则4个金刚石基底键位于c中，因为键角被迫接近xxx值，这里也已经接近了金刚石立方晶体结构——预计这些-CH2-桥的C原子位于与金刚石基础键正交且平行于c面的线上。几乎所有用于电线和电缆应用的可交联聚乙烯化合物(XLPE)均基于LDPE。XLPE绝缘电缆的额定最高导体温度为90°C，紧急额定温度高达140°C，具体取决于所使用的标准。它们的导体短路额定值为250°C。XLPE具有优异的介电性能，使其适用于中压（1至69kVAC）和高压电缆（高达380kVAC电压和数百kVDC）。可以对基本聚合物结构进行大量修改，以xxx限度地提高制造过程中的生产率。对于中压应用，反应性可以显着提高。在用于交联绝缘材料的连续硫化(CV)管内的固化或冷却过程受到限制的情况下，这会导致更高的生产线速度。可以修改XLPE绝缘材料以限制在交联过程中产生的副产品气体的量。这对于高压电缆和超高压电缆应用特别有用，在这些应用中，除气要求会显着延长电缆制造时间。

可以使用多种方法从热塑性聚乙烯（PE-LD、PE-LLD或PE-HD）制备PEX。xxx种PEX材料是在1930年代通过用电子束照射挤压管来制备的。电子束处理方法在1970年代变得可行，但仍然很昂贵。1960年代，恩格尔交联得到发展。在该方法中，在挤出前将过氧化物与HDPE混合，交联发生在熔融聚合物通过长加热模头的过程中。1968年，使用氢化硅（硅烷）的Sioplas工艺获得了专利，随后于1974年获得了另一种基于硅烷的工艺Monosil。使用乙烯基硅烷的工艺于1986年紧随其后。

PEX管材广泛用于代替管道应用中的铜。2006年的一项估计是，用于将饮用水输送到家庭水龙头的住宅使用PEX每年增加40%。2006年，ThePhiladelphiaInquirer建议管道安装人员从铜管转向PEX。在20世纪早期到中期，大量生产的管道由镀锌钢制成。由于用户遇到了内部生锈的问题，从而减少了水量，因此在1960年代后期，这些被铜管所取代。在后来的几十年中，也使用了带有胶水配件的​​塑料管。最初，PEX管是循环辐射加热系统中最流行的输水方式，从1960年xxx始，它首先用于循环系统。水力系统将水从锅炉或加热器循环到房屋中需要热量的地方，例如踢脚线加热器或散热器。PEX适用于循环热水。渐渐地，PEX越来越被更多的室内管道使用所接受，例如将加压水输送到整个房子的固定装置。在2000年代，铜管和塑料PVC管越来越多地被PEX取代。PEX可用于地下用途，尽管一份报告建议为此类应用使用适当的套管。

• 人工关节：人工关节中使用高度交联聚乙烯作为耐磨材料。交联聚乙烯在髋关节置换术中是首选，因为它具有耐磨性。然而，膝关节置换需要使用不同参数制造的PE，因为交联可能会影响机械强度，并且由于轴承表面的几何一致性较低，膝关节中的应力集中度更高。制造商从超高分子量聚乙烯开始，然后用电子束或伽马辐照进行交联。
• 牙科应用：在牙科修复中也看到了PEX作为复合填充材料的一些应用。
• 船只：PEX也用于许多独木舟和皮划艇。PEX按名称Ram-X和其他品牌特定名称列出。由于交联聚乙烯的特性，修复船体的任何损坏都相当困难。一些粘合剂，例如3M的DP-8005，能够粘合到PEX上，而较大的修复需要将更多的聚乙烯熔化并混合到独木舟/皮划艇中，以形成牢固的粘合并填充受损区域。
• 电力电缆绝缘：交联聚乙烯广泛用作所有电压范围的电力电缆的电气绝缘，但它特别适用于中压应用。它是最常见的聚合物绝缘材料。缩写词XLPE通常用于表示交联聚乙烯绝缘材料。
• 汽车管道和外壳：PEX也称为XLPE，广泛用于汽车售后市场，用于冷空气进气系统和过滤器外壳。其性能包括高热变形温度、良好的抗冲击性、耐化学性、低弯曲模量和良好的耐环境应力开裂性。这种形式的XLPE最常用于滚塑成型；XLPE树脂以35目（500μm）树脂粉末的形式出现。
• 家用电器：Asko的洗衣机和洗碗机使用PEX进水软管，而不是使用双壁橡胶/塑料安全软管。