പോളിയെത്തിലീൻ സിന്തസിസ് രീതികളും വൈവിധ്യങ്ങളും
(1) കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത പോളിയെത്തിലീൻ (എൽ.ഡി.പി.ഇ.)
ശുദ്ധമായ എഥിലീനിലേക്ക് ചെറിയ അളവിൽ ഓക്സിജൻ അല്ലെങ്കിൽ പെറോക്സൈഡുകൾ ഇനീഷ്യേറ്ററുകളായി ചേർത്ത് ഏകദേശം 202.6 kPa വരെ കംപ്രസ് ചെയ്ത് ഏകദേശം 200°C വരെ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, എഥിലീൻ പോളിമറൈസ് ചെയ്യുന്നത് വെളുത്തതും മെഴുക് പോലുള്ളതുമായ പോളിയെത്തിലീൻ ആയി മാറുന്നു. പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ കാരണം ഈ രീതിയെ സാധാരണയായി ഉയർന്ന മർദ്ദ പ്രക്രിയ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പോളിയെത്തിലീനിന് 0.915–0.930 g/cm³ സാന്ദ്രതയും 15,000 മുതൽ 40,000 വരെ തന്മാത്രാ ഭാരവുമുണ്ട്. ഇതിന്റെ തന്മാത്രാ ഘടന വളരെ ശാഖിതവും അയഞ്ഞതുമാണ്, ഇത് ഒരു "വൃക്ഷം പോലുള്ള" കോൺഫിഗറേഷനോട് സാമ്യമുള്ളതാണ്, ഇത് അതിന്റെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, അതിനാൽ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുള്ള പോളിയെത്തിലീൻ എന്ന പേര് ലഭിച്ചു.
(2) ഇടത്തരം സാന്ദ്രത പോളിയെത്തിലീൻ (എം.ഡി.പി.ഇ.)
മീഡിയം-പ്രഷർ പ്രക്രിയയിൽ ലോഹ ഓക്സൈഡ് ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് 30–100 അന്തരീക്ഷത്തിൽ എഥിലീൻ പോളിമറൈസേഷൻ നടത്തുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പോളിയെത്തിലീന്റെ സാന്ദ്രത 0.931–0.940 g/cm³ ആണ്. ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള പോളിയെത്തിലീൻ (HDPE) LDPE യുമായി കലർത്തിയോ അല്ലെങ്കിൽ ബ്യൂട്ടീൻ, വിനൈൽ അസറ്റേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ അക്രിലേറ്റുകൾ പോലുള്ള കോമോണോമറുകളുമായി എഥിലീൻ കോപോളിമറൈസേഷൻ വഴിയോ MDPE നിർമ്മിക്കാം.
(3) ഉയർന്ന സാന്ദ്രത പോളിയെത്തിലീൻ (HDPE)
സാധാരണ താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഏകോപന ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ (ആൽക്കൈലാലുമിനിയം, ടൈറ്റാനിയം ടെട്രാക്ലോറൈഡ് എന്നിവ ചേർന്ന ഓർഗാനോമെറ്റാലിക് സംയുക്തങ്ങൾ) ഉപയോഗിച്ചാണ് എഥിലീൻ പോളിമറൈസ് ചെയ്യുന്നത്. ഉയർന്ന കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനം കാരണം, താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിലും (0–10 atm) താഴ്ന്ന താപനിലയിലും (60–75°C) പോളിമറൈസേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം വേഗത്തിൽ പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയും, അതിനാൽ ഇതിന് താഴ്ന്ന മർദ്ദ പ്രക്രിയ എന്ന പേര് ലഭിച്ചു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പോളിയെത്തിലീനിന് ശാഖകളില്ലാത്ത, രേഖീയ തന്മാത്രാ ഘടനയുണ്ട്, ഇത് അതിന്റെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയ്ക്ക് (0.941–0.965 g/cm³) കാരണമാകുന്നു. LDPE യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, HDPE മികച്ച താപ പ്രതിരോധം, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, പാരിസ്ഥിതിക സമ്മർദ്ദ-വിള്ളൽ പ്രതിരോധം എന്നിവ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.
പോളിയെത്തിലീനിന്റെ ഗുണങ്ങൾ
പോളിയെത്തിലീൻ പാൽ പോലെ വെളുത്തതും, മെഴുകു പോലെയുള്ളതും, അർദ്ധസുതാര്യവുമായ ഒരു പ്ലാസ്റ്റിക് ആണ്, ഇത് വയറുകൾക്കും കേബിളുകൾക്കും അനുയോജ്യമായ ഒരു ഇൻസുലേഷനും ആവരണ വസ്തുവും ആക്കുന്നു. ഇതിന്റെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്:
(1) മികച്ച വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ: ഉയർന്ന ഇൻസുലേഷൻ പ്രതിരോധവും ഡൈഇലക്ട്രിക് ശക്തിയും; കുറഞ്ഞ പെർമിറ്റിവിറ്റി (ε), ഡൈഇലക്ട്രിക് ലോസ് ടാൻജെന്റ് (tanδ) എന്നിവ വിശാലമായ ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയിൽ, കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വൻസി ആശ്രിതത്വത്തോടെ, ആശയവിനിമയ കേബിളുകൾക്ക് ഇത് ഒരു ഉത്തമ ഡൈഇലക്ട്രിക് ആയി മാറുന്നു.
(2) നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ: വഴക്കമുള്ളതും എന്നാൽ കടുപ്പമുള്ളതും, നല്ല രൂപഭേദ പ്രതിരോധവും.
(3) താപ വാർദ്ധക്യം, താഴ്ന്ന താപനിലയിലെ പൊട്ടൽ, രാസ സ്ഥിരത എന്നിവയ്‌ക്കെതിരായ ശക്തമായ പ്രതിരോധം.
(4) മികച്ച ജല പ്രതിരോധം, കുറഞ്ഞ ഈർപ്പം ആഗിരണം; വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങുമ്പോൾ ഇൻസുലേഷൻ പ്രതിരോധം സാധാരണയായി കുറയുന്നില്ല.
(5) ഒരു നോൺ-പോളാർ മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, ഇത് ഉയർന്ന വാതക പ്രവേശനക്ഷമത കാണിക്കുന്നു, പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന വാതക പ്രവേശനക്ഷമത LDPE യ്ക്കാണ്.
(6) കുറഞ്ഞ നിർദ്ദിഷ്ട ഗുരുത്വാകർഷണം, എല്ലാം 1-ൽ താഴെ. LDPE ഏകദേശം 0.92 g/cm³ ആണ് എന്നത് പ്രത്യേകിച്ചും ശ്രദ്ധേയമാണ്, അതേസമയം HDPE, ഉയർന്ന സാന്ദ്രത ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഏകദേശം 0.94 g/cm³ മാത്രമാണ്.
(7) നല്ല സംസ്കരണ ഗുണങ്ങൾ: ഉരുകാനും പ്ലാസ്റ്റിക്കാക്കാനും എളുപ്പമാണ്, വിഘടിപ്പിക്കാതെ, തണുക്കാൻ എളുപ്പം കഴിയും, ഉൽപ്പന്ന ജ്യാമിതിയിലും അളവുകളിലും കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം അനുവദിക്കുന്നു.
(8) പോളിയെത്തിലീൻ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച കേബിളുകൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യാൻ എളുപ്പമുള്ളതും എളുപ്പത്തിൽ അവസാനിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നതുമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, പോളിയെത്തിലീനിനും നിരവധി പോരായ്മകളുണ്ട്: കുറഞ്ഞ മൃദുത്വ താപനില; ജ്വലനക്ഷമത, കത്തുമ്പോൾ പാരഫിൻ പോലുള്ള ദുർഗന്ധം പുറപ്പെടുവിക്കുക; മോശം പാരിസ്ഥിതിക സമ്മർദ്ദ-വിള്ളൽ പ്രതിരോധം, ഇഴയുന്ന പ്രതിരോധം. കുത്തനെയുള്ള ലംബ തുള്ളികളിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന സബ്മറൈൻ കേബിളുകൾക്കോ കേബിളുകൾക്കോ ഇൻസുലേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ഷീറ്റിംഗ് ആയി പോളിയെത്തിലീൻ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ പ്രത്യേക ശ്രദ്ധ ആവശ്യമാണ്.
വയറുകൾക്കും കേബിളുകൾക്കുമുള്ള പോളിയെത്തിലീൻ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ
(1) പൊതു-ഉദ്ദേശ്യ ഇൻസുലേഷൻ പോളിയെത്തിലീൻ പ്ലാസ്റ്റിക്
പോളിയെത്തിലീൻ റെസിനും ആന്റിഓക്‌സിഡന്റുകളും മാത്രം ചേർന്നതാണ്.
(2) കാലാവസ്ഥയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന പോളിയെത്തിലീൻ പ്ലാസ്റ്റിക്
പ്രധാനമായും പോളിയെത്തിലീൻ റെസിൻ, ആന്റിഓക്‌സിഡന്റുകൾ, കാർബൺ ബ്ലാക്ക് എന്നിവ ചേർന്നതാണ്. കാലാവസ്ഥാ പ്രതിരോധം കാർബൺ ബ്ലാക്ക് കണികകളുടെ വലിപ്പം, ഉള്ളടക്കം, വ്യാപനം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
(3) പരിസ്ഥിതി സമ്മർദ്ദ-വിള്ളൽ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള പോളിയെത്തിലീൻ പ്ലാസ്റ്റിക്
0.3-ൽ താഴെയുള്ള ഉരുകൽ പ്രവാഹ സൂചികയും ഇടുങ്ങിയ തന്മാത്രാ ഭാര വിതരണവുമുള്ള പോളിയെത്തിലീൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പോളിയെത്തിലീൻ വികിരണത്തിലൂടെയോ രാസ രീതികളിലൂടെയോ ക്രോസ്‌ലിങ്ക് ചെയ്യപ്പെടാം.
(4) ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഇൻസുലേഷൻ പോളിയെത്തിലീൻ പ്ലാസ്റ്റിക്
ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് കേബിൾ ഇൻസുലേഷന് അൾട്രാ-പ്യുവർ പോളിയെത്തിലീൻ പ്ലാസ്റ്റിക് ആവശ്യമാണ്, ശൂന്യത രൂപപ്പെടുന്നത് തടയുന്നതിനും, റെസിൻ ഡിസ്ചാർജ് അടിച്ചമർത്തുന്നതിനും, ആർക്ക് പ്രതിരോധം, വൈദ്യുത മണ്ണൊലിപ്പ് പ്രതിരോധം, കൊറോണ പ്രതിരോധം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും വോൾട്ടേജ് സ്റ്റെബിലൈസറുകളും പ്രത്യേക എക്സ്ട്രൂഡറുകളും ചേർക്കുന്നു.
(5) അർദ്ധചാലക പോളിയെത്തിലീൻ പ്ലാസ്റ്റിക്
പോളിയെത്തിലീനിലേക്ക് ചാലക കാർബൺ ബ്ലാക്ക് ചേർത്താണ് ഇത് നിർമ്മിക്കുന്നത്, സാധാരണയായി സൂക്ഷ്മ-കണിക, ഉയർന്ന ഘടനയുള്ള കാർബൺ ബ്ലാക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
(6) തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് ലോ-സ്മോക്ക് സീറോ-ഹാലോജൻ (LSZH) പോളിയോലിഫിൻ കേബിൾ കോമ്പൗണ്ട്
ഈ സംയുക്തം പോളിയെത്തിലീൻ റെസിൻ അടിസ്ഥാന വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉയർന്ന ദക്ഷതയുള്ള ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ, പുക സപ്രസന്റുകൾ, തെർമൽ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ, ആന്റിഫംഗൽ ഏജന്റുകൾ, കളറന്റുകൾ എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു, മിക്സിംഗ്, പ്ലാസ്റ്റിസേഷൻ, പെല്ലറ്റൈസേഷൻ എന്നിവയിലൂടെ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു.
ക്രോസ്‌ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (XLPE)
ഉയർന്ന ഊർജ്ജ വികിരണത്തിന്റെയോ ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റുകളുടെയോ പ്രവർത്തനത്തിൽ, പോളിയെത്തിലീനിന്റെ രേഖീയ തന്മാത്രാ ഘടന ഒരു ത്രിമാന (നെറ്റ്‌വർക്ക്) ഘടനയായി മാറുന്നു, ഇത് തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് മെറ്റീരിയലിനെ ഒരു തെർമോസെറ്റാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇൻസുലേഷനായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ,എക്സ്എൽപിഇ90°C വരെയുള്ള തുടർച്ചയായ പ്രവർത്തന താപനിലയെയും 170–250°C വരെയുള്ള ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് താപനിലയെയും നേരിടാൻ കഴിയും. ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് രീതികളിൽ ഫിസിക്കൽ, കെമിക്കൽ ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇറേഡിയേഷൻ ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് ഒരു ഫിസിക്കൽ രീതിയാണ്, അതേസമയം ഏറ്റവും സാധാരണമായ കെമിക്കൽ ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റ് DCP (ഡൈക്കുമൈൽ പെറോക്സൈഡ്) ആണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഏപ്രിൽ-10-2025