पॉलीथिलीन संश्लेषण पद्धती आणि प्रकार
(1) कमी घनतेचे पॉलीथिलीन (एलडीपीई)
जेव्हा शुद्ध इथिलीनमध्ये आरंभक म्हणून ऑक्सिजन किंवा पेरॉक्साइडचे अल्प प्रमाण मिसळले जाते, त्याला सुमारे २०२.६ किलोपास्कल दाबाने संकुचित केले जाते आणि सुमारे २००°C पर्यंत गरम केले जाते, तेव्हा इथिलीनचे पॉलिमरीकरण होऊन पांढरे, मेणासारखे पॉलिथिलीन तयार होते. या पद्धतीला तिच्या कार्यप्रणालीमुळे सामान्यतः उच्च-दाब प्रक्रिया म्हटले जाते. परिणामी तयार झालेल्या पॉलिथिलीनची घनता ०.९१५–०.९३० ग्रॅम/सेमी³ असते आणि त्याचे आण्विक वजन १५,००० ते ४०,००० च्या दरम्यान असते. त्याची आण्विक रचना अत्यंत फांद्या असलेली आणि सैल असून ती "झाडासारखी" दिसते, ज्यामुळे त्याची घनता कमी असते, म्हणूनच याला कमी-घनतेचे पॉलिथिलीन असे नाव दिले आहे.
(2) मध्यम-घनतेचे पॉलीथिलीन (एमडीपीई)
मध्यम-दाब प्रक्रियेमध्ये धातू ऑक्साईड उत्प्रेरकांचा वापर करून ३०-१०० ॲटमॉस्फिअर दाबाखाली एथिलीनचे पॉलिमरीकरण केले जाते. परिणामी तयार होणाऱ्या पॉलिएथिलीनची घनता ०.९३१-०.९४० ग्रॅम/सेमी³ असते. एमडीपीई (MDPE) हे उच्च-घनता पॉलिएथिलीन (HDPE) आणि एलडीपीई (LDPE) यांचे मिश्रण करून किंवा ब्युटीन, विनाइल ॲसिटेट किंवा ॲक्रिलेट्स यांसारख्या कोमोनोमर्ससोबत एथिलीनचे कोपॉलिमरीकरण करून देखील तयार केले जाऊ शकते.
(3) उच्च-घनता पॉलीथिलीन (एचडीपीई)
सामान्य तापमान आणि दाबाच्या परिस्थितीत, अत्यंत कार्यक्षम समन्वय उत्प्रेरकांचा (अल्काइलॲल्युमिनियम आणि टायटॅनियम टेट्राक्लोराइडपासून बनलेली ऑर्गॅनोमेटॅलिक संयुगे) वापर करून एथिलीनचे बहुलकीकरण केले जाते. उच्च उत्प्रेरक सक्रियतेमुळे, बहुलकीकरण अभिक्रिया कमी दाबावर (०-१० atm) आणि कमी तापमानात (६०-७५°C) वेगाने पूर्ण होऊ शकते, म्हणूनच या प्रक्रियेला कमी-दाब प्रक्रिया असे म्हटले जाते. परिणामी तयार होणाऱ्या पॉलिथिलीनची आण्विक रचना शाखारहित आणि रेषीय असते, ज्यामुळे त्याची घनता जास्त (०.९४१-०.९६५ g/cm³) असते. LDPE च्या तुलनेत, HDPE उत्कृष्ट उष्णता प्रतिरोध, यांत्रिक गुणधर्म आणि पर्यावरणीय ताणामुळे होणाऱ्या भेगांना प्रतिकार करण्याची क्षमता दर्शवते.
पॉलीथिलीनचे गुणधर्म
पॉलिथिलीन हे दुधाळ-पांढरे, मेणासारखे, अर्धपारदर्शक प्लॅस्टिक आहे, ज्यामुळे ते वायर आणि केबल्ससाठी एक आदर्श इन्सुलेशन आणि आवरण सामग्री ठरते. त्याचे मुख्य फायदे खालीलप्रमाणे आहेत:
(1) उत्कृष्ट विद्युत गुणधर्म: उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोध आणि डायलेक्ट्रिक सामर्थ्य; विस्तृत वारंवारता श्रेणीमध्ये कमी पारगम्यता (ε) आणि डायलेक्ट्रिक लॉस टँजंट (tanδ), कमीतकमी वारंवारता अवलंबित्वसह, ज्यामुळे ते कम्युनिकेशन केबल्ससाठी जवळजवळ एक आदर्श डायलेक्ट्रिक बनते.
(2) उत्तम यांत्रिक गुणधर्म: लवचिक असूनही कणखर, तसेच विकृतीला चांगला प्रतिकार.
(3) औष्णिक वृद्धीला तीव्र प्रतिकार, कमी तापमानातील ठिसूळपणा आणि रासायनिक स्थिरता.
(4) कमी आर्द्रता शोषणासह उत्कृष्ट जलरोधकता; पाण्यात बुडवल्यावर इन्सुलेशन प्रतिरोध सामान्यतः कमी होत नाही.
(5) अध्रुवीय पदार्थ असल्याने, ते उच्च वायू पारगम्यता दर्शवते, प्लास्टिकमध्ये LDPE ची वायू पारगम्यता सर्वाधिक आहे.
(6) कमी विशिष्ट गुरुत्व, सर्व 1 पेक्षा कमी. LDPE विशेषतः उल्लेखनीय आहे, जे अंदाजे 0.92 g/cm³ आहे, तर HDPE, त्याची घनता जास्त असूनही, फक्त सुमारे 0.94 g/cm³ आहे.
(7) चांगले प्रक्रिया गुणधर्म: विघटन न होता सहज वितळते आणि लवचिक बनते, सहजपणे आकारात थंड होते, आणि उत्पादनाच्या भूमिती आणि परिमाणांवर अचूक नियंत्रण ठेवण्यास अनुमती देते.
(8) पॉलिथिलीनपासून बनवलेल्या केबल्स वजनाने हलक्या, बसवायला सोप्या आणि जोडणीसाठी सुलभ असतात. तथापि, पॉलिथिलीनचे अनेक तोटे देखील आहेत: कमी मऊ होण्याचे तापमान; ज्वलनशीलता, जळल्यावर पॅराफिनसारखा वास येणे; पर्यावरणीय ताणामुळे होणाऱ्या भेगांना आणि सरकण्याला (क्रीप) कमी प्रतिकार. पाणबुडी केबल्ससाठी किंवा तीव्र उभ्या उतारावर बसवलेल्या केबल्ससाठी इन्सुलेशन किंवा आवरण म्हणून पॉलिथिलीन वापरताना विशेष लक्ष देणे आवश्यक आहे.
वायर आणि केबल्ससाठी पॉलीथिलीन प्लॅस्टिक
(1) सर्वसाधारण वापरासाठीचे इन्सुलेशन पॉलीथिलीन प्लास्टिक
केवळ पॉलिथिलीन रेझिन आणि अँटिऑक्सिडंट्सपासून बनलेले.
(2) हवामान-प्रतिरोधक पॉलीथिलीन प्लास्टिक
मुख्यतः पॉलिथिलीन रेझिन, अँटिऑक्सिडंट्स आणि कार्बन ब्लॅकपासून बनलेले असते. हवामान प्रतिरोधकता कार्बन ब्लॅकच्या कणांचा आकार, प्रमाण आणि विखुरलेपणावर अवलंबून असते.
(3) पर्यावरणीय ताण-तडा प्रतिरोधक पॉलीथिलीन प्लास्टिक
०.३ पेक्षा कमी मेल्ट फ्लो इंडेक्स आणि अरुंद आण्विक वजन वितरण असलेल्या पॉलिथिलीनचा वापर केला जातो. पॉलिथिलीनला किरणोत्सर्ग किंवा रासायनिक पद्धतींद्वारे देखील क्रॉसलिंक केले जाऊ शकते.
(4) उच्च-व्होल्टेज इन्सुलेशन पॉलीथिलीन प्लास्टिक
उच्च-व्होल्टेज केबलच्या इन्सुलेशनसाठी अति-शुद्ध पॉलीथिलीन प्लास्टिकची आवश्यकता असते, ज्याला व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्स आणि विशेष एक्सट्रूडर्सची जोड दिलेली असते, जेणेकरून पोकळी तयार होण्यास प्रतिबंध होतो, रेझिन डिस्चार्ज दाबला जातो आणि आर्क रेझिस्टन्स, इलेक्ट्रिकल इरोजन रेझिस्टन्स व कोरोना रेझिस्टन्स सुधारतो.
(5) अर्धसंवाहक पॉलीथिलीन प्लास्टिक
पॉलीथिलीनमध्ये सुवाहक कार्बन ब्लॅक मिसळून तयार केले जाते, ज्यासाठी सामान्यतः बारीक कणांचा, उच्च-संरचना असलेला कार्बन ब्लॅक वापरला जातो.
(6) थर्मोप्लास्टिक लो-स्मोक झिरो-हॅलोजन (LSZH) पॉलीओलेफिन केबल कंपाऊंड
या संयुगामध्ये पॉलिथिलीन रेझिनचा आधारभूत पदार्थ म्हणून वापर केला जातो, आणि मिश्रण, प्लॅस्टिकीकरण व पेलेटीकरण या प्रक्रियांमधून त्यात उच्च-कार्यक्षम हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-रोधक, धूर-रोधक, औष्णिक-स्थिरक, बुरशीनाशक आणि रंगद्रव्ये समाविष्ट केली जातात.
क्रॉसलिंक्ड पॉलीथिलीन (XLPE)
उच्च-ऊर्जा किरणोत्सर्ग किंवा क्रॉसलिंकिंग एजंट्सच्या क्रियेमुळे, पॉलिथिलीनच्या रेषीय आण्विक संरचनेचे त्रिमितीय (नेटवर्क) संरचनेत रूपांतर होते, ज्यामुळे थर्मोप्लास्टिक पदार्थ थर्मोसेटमध्ये बदलतो. जेव्हा इन्सुलेशन म्हणून वापरले जाते,एक्सएलपीईहे ९०°C पर्यंतच्या सततच्या कार्यकारी तापमानाला आणि १७०–२५०°C च्या शॉर्ट-सर्किट तापमानाला तोंड देऊ शकते. क्रॉसलिंकिंग पद्धतींमध्ये भौतिक आणि रासायनिक क्रॉसलिंकिंगचा समावेश होतो. इरेडिएशन क्रॉसलिंकिंग ही एक भौतिक पद्धत आहे, तर सर्वात सामान्य रासायनिक क्रॉसलिंकिंग एजंट डीसीपी (डायक्युमिल पेरॉक्साइड) आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: १० एप्रिल २०२५