在單螺桿反應擠出機中,聚乙烯與乙烯基硅烷進行接枝反應,形成硅烷接枝聚乙烯。擠出成型后的硅烷接枝聚乙烯管材在交聯罐中完成水解縮合反應,得到最終制品——交聯聚乙烯管。擠出機各段溫度設定如表6-31所示。
在生產過程中,工藝條件對產品交聯度有很大的影響,具體表現在以下幾方面:
(1)擠出溫度的影響 接枝反應的速率主要取決于接枝引發劑的分解速度,交聯聚乙烯通常選用過氧化二異丙苯(DCP)作為接枝引發劑,而DCP的分解速度強烈地依賴于擠出溫度,DCP分解半衰期與溫度的關系如圖6—12所示。
由圖6-12可知,提高溫度有利于提高接枝反應速率。
(2)物料在擠出機中停留時間的影響 工藝上要求將物料在擠出機中的平均停留時間控制在DCP分解半衰期的5—10倍,由圖6-12可知,DCP在171℃時的半衰期為1min,192℃時約為0.1min,上述溫度下物料在擠出機中熔融區的停留時間應分別控制在10min和1min左右。為了保證制品的交聯度,必須使物料在擠出機中有足夠的停留時間。但物料在擠出機中也不能停留時間過長,否則會造成物料在擠出機中發生預交聯,造成制品擠出困難。一般應把物料在擠出機中的停留時間控制在1.5—3min以內。
(3)配方的影響 硅烷交聯聚乙烯配方主要包含聚乙烯樹脂、接枝引發劑、乙烯基硅烷、抗氧劑、催化劑等。