Métodos e variedades de síntese de polietileno
(1) Polietileno de baixa densidade (LDPE)
Cando se engaden cantidades residuais de osíxeno ou peróxidos como iniciadores ao etileno puro, comprimido a aproximadamente 202,6 kPa e quentado a uns 200 °C, o etileno polimerízase en polietileno branco e ceroso. Este método denomínase habitualmente proceso de alta presión debido ás condicións de funcionamento. O polietileno resultante ten unha densidade de 0,915–0,930 g/cm³ e un peso molecular que oscila entre 15 000 e 40 000. A súa estrutura molecular é moi ramificada e laxa, semellante a unha configuración "arboreica", o que explica a súa baixa densidade, de aí o nome de polietileno de baixa densidade.
(2) Polietileno de densidade media (MDPE)
O proceso a media presión implica a polimerización de etileno a unha presión de 30 a 100 atmosferas empregando catalizadores de óxido metálico. O polietileno resultante ten unha densidade de 0,931 a 0,940 g/cm³. O MDPE tamén se pode producir mesturando polietileno de alta densidade (HDPE) con LDPE ou mediante a copolimerización de etileno con comonómeros como o buteno, o acetato de vinilo ou os acrilatos.
(3) Polietileno de alta densidade (HDPE)
En condicións normais de temperatura e presión, o etileno polimerízase empregando catalizadores de coordinación altamente eficientes (compostos organometálicos de alquilaluminio e tetracloruro de titanio). Debido á alta actividade catalítica, a reacción de polimerización pode completarse rapidamente a baixas presións (0–10 atm) e baixas temperaturas (60–75 °C), de aí o nome de proceso de baixa presión. O polietileno resultante ten unha estrutura molecular lineal non ramificada, o que contribúe á súa alta densidade (0,941–0,965 g/cm³). En comparación co LDPE, o HDPE presenta unha resistencia á calor, propiedades mecánicas e resistencia á fisuración por tensión ambiental superiores.
Propiedades do polietileno
O polietileno é un plástico semitransparente de cor branca leitosa, semellante á cera, o que o converte nun material de illamento e revestimento ideal para fíos e cables. As súas principais vantaxes inclúen:
(1) Excelentes propiedades eléctricas: alta resistencia de illamento e rixidez dieléctrica; baixa permitividade (ε) e tanxente de perda dieléctrica (tanδ) nun amplo rango de frecuencias, cunha dependencia mínima da frecuencia, o que o converte nun dieléctrico case ideal para cables de comunicación.
(2) Boas propiedades mecánicas: flexible pero resistente, con boa resistencia á deformación.
(3) Forte resistencia ao envellecemento térmico, á fraxilidade a baixa temperatura e á estabilidade química.
(4) Excelente resistencia á auga con baixa absorción de humidade; a resistencia ao illamento xeralmente non diminúe cando se mergulla na auga.
(5) Como material non polar, presenta unha alta permeabilidade aos gases, sendo o LDPE o que ten a maior permeabilidade aos gases entre os plásticos.
(6) Gravidade específica baixa, todas por debaixo de 1. O LDPE é especialmente notable, con aproximadamente 0,92 g/cm³, mentres que o HDPE, a pesar da súa maior densidade, só ten uns 0,94 g/cm³.
(7) Boas propiedades de procesamento: fáciles de fundir e plastificar sen descomposición, arrefríanse rapidamente para tomar a forma e permiten un control preciso sobre a xeometría e as dimensións do produto.
(8) Os cables feitos con polietileno son lixeiros, fáciles de instalar e de terminar. Non obstante, o polietileno tamén ten varios inconvenientes: baixa temperatura de abrandamento; inflamabilidade, emite un cheiro similar á parafina ao queimar; baixa resistencia á fisuración por tensión ambiental e á fluencia. É necesario prestar especial atención ao usar polietileno como illamento ou revestimento para cables submarinos ou cables instalados en caídas verticais pronunciadas.
Plásticos de polietileno para fíos e cables
(1) Illamento de uso xeral, plástico de polietileno
Composto unicamente de resina de polietileno e antioxidantes.
(2) Plástico de polietileno resistente ás inclemencias meteorolóxicas
Composto principalmente de resina de polietileno, antioxidantes e negro de carbono. A resistencia ás inclemencias meteorolóxicas depende do tamaño das partículas, do contido e da dispersión do negro de carbono.
(3) Plástico de polietileno resistente ás gretas por tensión ambiental
Emprega polietileno cun índice de fluxo de fusión inferior a 0,3 e unha distribución de peso molecular estreita. O polietileno tamén se pode reticular mediante irradiación ou métodos químicos.
(4) Plástico de polietileno illante de alta tensión
O illamento de cables de alta tensión require plástico de polietileno ultrapuro, complementado con estabilizadores de tensión e extrusoras especializadas para evitar a formación de ocos, suprimir a descarga de resina e mellorar a resistencia ao arco, a resistencia á erosión eléctrica e a resistencia á coroa.
(5) Plástico de polietileno semicondutor
Producido engadindo negro de carbono condutor a polietileno, normalmente empregando negro de carbono de alta estrutura e partículas finas.
(6) Composto termoplástico para cables de poliolefina sen halóxenos e baixa emisión de fumes (LSZH)
Este composto usa resina de polietileno como material base, incorporando retardantes de chama libres de halóxenos de alta eficiencia, supresores de fume, estabilizadores térmicos, axentes antifúnxicos e colorantes, procesados mediante mestura, plastificación e peletización.
Polietileno reticulado (XLPE)
Baixo a acción da radiación de alta enerxía ou de axentes reticulantes, a estrutura molecular lineal do polietileno transfórmase nunha estrutura tridimensional (de rede), convertendo o material termoplástico nun termoestable. Cando se usa como illante,XLPEpode soportar temperaturas de funcionamento continuo de ata 90 °C e temperaturas de curtocircuíto de 170–250 °C. Os métodos de reticulación inclúen a reticulación física e química. A reticulación por irradiación é un método físico, mentres que o axente de reticulación química máis común é o DCP (peróxido de dicumilo).
Data de publicación: 10 de abril de 2025