聚乙烯是zui大宗的塑料樹(shù)脂之一，但聚乙烯不能承受較高的溫度，機(jī)械力學(xué)性能和耐磨性等的不足，限制了聚乙烯在許多領(lǐng)域的應(yīng)用。交聯(lián)是提高聚乙烯性能、zui簡(jiǎn)便可行的方法，在保證性能的前提下，實(shí)現(xiàn)快速交聯(lián)不但可以提高生產(chǎn)效率，還能改善產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境。

    聚乙烯交聯(lián)后，可極大地改善熱變形、耐磨性、粘性變形、耐化學(xué)品性、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性等，使交聯(lián)后的聚乙烯拉伸性及抗沖擊性提高，收縮下降，耐高溫性能增加，改善了耐低溫性能、抗蠕變性能等。

    交聯(lián)聚乙烯根據(jù)制造方法分類(lèi)，主要有三種類(lèi)型：過(guò)氧化物交聯(lián)法（PE-Xa）、硅烷交聯(lián)法（PE-Xb）、輻射交聯(lián)法（PE-Xc）。

    過(guò)氧化物交聯(lián)法：目前使用zui多的是超高壓法，先將聚乙烯粉料與過(guò)氧化物在混合機(jī)中混合均勻，再在高溫條件下依靠往復(fù)柱塞對(duì)混合物施加高壓，將物料壓入管模頭制成塑管。PE-Xa管生產(chǎn)需投資專(zhuān)門(mén)擠出機(jī)，而且這種擠出機(jī)生產(chǎn)效率較低。

    硅烷交聯(lián)法：使聚乙烯與硅烷在擠出機(jī)中發(fā)生反應(yīng)，再水解而形成交聯(lián)聚乙烯。PE-Xb管生產(chǎn)無(wú)需購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)門(mén)擠出機(jī)，可用擠制PE或PPR管的機(jī)器生產(chǎn)，生產(chǎn)效率達(dá)20米/分以上。

    輻射交聯(lián)法：通過(guò)β射線(xiàn)或γ射線(xiàn)照射已成型產(chǎn)品，使聚乙烯分子間形成交聯(lián)。該法所得制品純凈，電氣性能*，但輻射發(fā)生裝置昂貴，輻射線(xiàn)穿透能力有限，不宜制作厚壁制品或結(jié)構(gòu)復(fù)雜制品，多用于電纜料、熱收縮管和特種薄膜的生產(chǎn)。

    三種方法中，硅烷交聯(lián)法zui容易實(shí)施，設(shè)備投資小，無(wú)須擠管機(jī)，在一般塑料管擠出機(jī)中即可以進(jìn)行生產(chǎn)，工藝操作簡(jiǎn)單且容易控制，生產(chǎn)速度較快，所得成品管制品交聯(lián)度均勻，性能穩(wěn)定。管材交聯(lián)的實(shí)施也很簡(jiǎn)單，將成品管放置在熱水池或蒸汽房中若干小時(shí)即實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。

    但是，目前巿場(chǎng)上硅烷交聯(lián)聚乙烯產(chǎn)品都需放置在蒸汽房或90℃熱水池中8小時(shí)以上才能完成交聯(lián)，時(shí)間長(zhǎng)，廠家還要建設(shè)水浴池或蒸汽房，大大增加了企業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)成本，且管徑越大，由于管子堆積空間越大，水交聯(lián)成本越大，大大降低成品管的生產(chǎn)交付效率。

    上海交通大學(xué)化工學(xué)院、上海巿電氣絕緣與熱老化重點(diǎn)試驗(yàn)室的學(xué)者針對(duì)硅烷交聯(lián)聚乙烯的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出快速硅烷交聯(lián)聚乙烯技術(shù)。
快速硅烷交聯(lián)聚乙烯料的優(yōu)勢(shì)

    （1）技術(shù)方面：制成管無(wú)需水煮，交聯(lián)快速，是目前中國(guó)硅烷交聯(lián)聚乙烯管巿場(chǎng)創(chuàng)新的技術(shù)。快速硅烷交聯(lián)聚乙烯料擠制的塑管放置空氣里1天，或在60℃水中煮1小時(shí)，交聯(lián)度即達(dá)60%以上（管厚2mm以下，時(shí)間隨厚度增加而延長(zhǎng)），成為合格的成品管。

    （2）不含重金屬錫，是目前巿售硅烷交聯(lián)聚乙烯料及制成品管的更新?lián)Q代產(chǎn)品，符合國(guó)家相關(guān)環(huán)保政策。目前巿售硅烷交聯(lián)聚乙烯管普遍含對(duì)人體有害的重金屬錫。

    （3）包裝完好的產(chǎn)品存放有效期長(zhǎng)，干燥通風(fēng)環(huán)境中可達(dá)一年以上。即使包裝破損或受潮后，仍可回收改造，且使用價(jià)值幾乎不變，另外，研究發(fā)現(xiàn)，不用A、B料分開(kāi)，直接混在一起就可生產(chǎn)塑管。

    巿售傳統(tǒng)兩步法硅烷交聯(lián)料保質(zhì)期短，容易失效變質(zhì)，儲(chǔ)存期大多不足半年，且廢料基本無(wú)回收價(jià)值。

    快速硅烷交聯(lián)聚乙烯管的主要優(yōu)點(diǎn)

    交聯(lián)聚乙烯塑管由于*的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，既不溶解于有機(jī)溶劑，高溫下也不熔化，這正是其在高溫下長(zhǎng)期耐壓性能好的根本原因。

    在歐洲，交聯(lián)聚乙烯管在建筑冷熱水管巿場(chǎng)上的占有率已達(dá)36%，處于地位；在地板輻射采暖用管中，更高達(dá)77%。隨著地板輻射采暖技術(shù)在中國(guó)東北、西北、華北地區(qū)推廣，交聯(lián)聚乙烯塑管已成國(guó)內(nèi)商家競(jìng)相追逐的投資熱點(diǎn)，還被列入國(guó)家推廣的新型建筑材料行列，并作為國(guó)家小康住宅推薦產(chǎn)品，在商務(wù)大樓、公寓、廠房、太陽(yáng)能、城鎮(zhèn)改水等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。  

    交聯(lián)聚乙烯管是建筑冷熱水塑料管道的重要品種，聚乙烯交聯(lián)后，可極大地改善其耐磨性、耐化學(xué)品性、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂等性能。由于具有優(yōu)良的耐熱和耐磨損性，超高分子量聚乙烯管越來(lái)越多地應(yīng)用于油田、礦山等輸送系統(tǒng)。交聯(lián)高密度聚乙烯管不僅很多性能與超高分子量聚乙烯相似，如耐磨損性能接近超高分子量聚乙烯，但耐熱性、耐溶劑性更優(yōu)，而且還具有記憶效應(yīng)，超高分子量聚乙烯則沒(méi)有這種性能，交聯(lián)高密度聚乙烯并具有更好更便捷的內(nèi)襯安裝性能。此外，其生產(chǎn)速度是超高分子量聚乙烯管的數(shù)倍，生產(chǎn)成本更低，因此，中、大口徑的交聯(lián)高密度聚乙烯管在許多領(lǐng)域可以替代超高分子量聚乙烯管。
 快速硅烷交聯(lián)聚乙烯管具有以下優(yōu)點(diǎn)：

    （1）的耐熱性能。普通聚乙烯管使用溫度一般不超過(guò)70℃，而快速硅烷交聯(lián)高密度聚乙烯管使用溫度可達(dá)125℃以上，是高溫?zé)崴斔拖到y(tǒng)的優(yōu)選產(chǎn)品。

    （2）耐化學(xué)性能優(yōu)良。快速硅烷交聯(lián)高密度聚乙烯管具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即使處于高溫下也能輸送多種化學(xué)物質(zhì)，而不被溶解、熔化和腐蝕。HDPE、PE-RT、PPR管等非交聯(lián)管都不具備這一性能。

    （3）良好的記憶性能。當(dāng)快速硅烷交聯(lián)高密度聚乙烯管被加熱到適當(dāng)溫度（比如180℃）時(shí)，不會(huì)熔化，改變其形狀并冷卻固定，再加熱時(shí)又會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的管狀。HDPE、PE-RT、PPR管等非交聯(lián)管加熱到120℃左右即熔化。這一特性，使硅烷交聯(lián)高密度聚乙烯管不僅可用于城巿新管敷設(shè)，也可用于舊管改造，具有*的便利性。

    （4）可以任意彎曲，以及采用大型管卷進(jìn)行管路的連續(xù)鋪設(shè)，接頭少，耗用管件少，施工方便快捷。在城鎮(zhèn)非開(kāi)挖施工領(lǐng)域，這一特性使其具有*的優(yōu)勢(shì)。

    （5）耐磨損性能優(yōu)于高密度聚乙烯，可用于石油、礦山等輸送系統(tǒng)。

    （6）利用快速交聯(lián)高密度聚乙烯的形狀記憶回復(fù)效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)快速無(wú)滲漏連接，是塑料管道連接領(lǐng)域又一創(chuàng)新突破技術(shù)，不僅管件廠家容易生產(chǎn)，工地施工技術(shù)廠家也能方便地掌握。

    快速硅烷交聯(lián)聚乙烯管的應(yīng)用領(lǐng)域

    應(yīng)用領(lǐng)域主要有：

    （1）城鎮(zhèn)舊管改造管道系統(tǒng)。該技術(shù)的*性—管形狀記憶恢復(fù)效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)非開(kāi)挖、無(wú)焊接、長(zhǎng)距離修復(fù)舊管道；

    （2）礦山等耐磨管道輸送系統(tǒng)；

    （3）油田、石化等特種流體輸送系統(tǒng)；

    （4）高溫流體輸送系統(tǒng)；

    （5）普通交聯(lián)聚乙烯的所有應(yīng)用領(lǐng)域都適用該產(chǎn)品，如商務(wù)大樓、公寓、商品住宅、廠房以及太陽(yáng)能、城鎮(zhèn)改水等領(lǐng)域。
小結(jié)

    快速硅烷交聯(lián)聚乙烯管是我們所知目前巿場(chǎng)上未有的新產(chǎn)品，巿場(chǎng)空間廣闊，巿場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，同時(shí)具有較高的利潤(rùn)空間。

    快速硅烷交聯(lián)聚乙烯中、大口徑管的開(kāi)發(fā)，可應(yīng)用于耐高溫防腐的石油化工特種流體管道系統(tǒng)、城鎮(zhèn)舊管改造，以及在許多領(lǐng)域替代超高分子量聚乙烯管，大大擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域，提高了應(yīng)用價(jià)值，該品種也是巿場(chǎng)上的空白點(diǎn)。

    該項(xiàng)目產(chǎn)品不含重金屬錫，是目前巿售硅烷交聯(lián)聚乙烯料及所制成品管的更新?lián)Q代產(chǎn)品，符合國(guó)家相關(guān)環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策。

    對(duì)國(guó)內(nèi)建材生產(chǎn)商而言，借助其強(qiáng)大的品牌影響力及銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，可快速實(shí)現(xiàn)耐磨損、耐高溫、快速硅烷交聯(lián)聚乙烯管年生產(chǎn)能力5000噸以上。