книги из ГПНТБ / Князев, В. К. Облученный полиэтилен в технике
.pdf• ч
• l i . А . С и д о р о в
.‘"r£S3‘/'
'Лѵ
полиэтилен
В. к. КНЯЗЕВ, Н. А. СИ Д О РО В
ОБ Л У Ч Е Н Н Ы Й П О Л И Э Т И Л Е Н
ВТ Е Х Н И К Е
МО СК В А
ИЗДАТЕЛ ЬСТВО «ХИМИЯ»
1974
УДК 678.742.2:66.029
К 54
Князев В. К., Сидоров Н. А. |
|
|
Облученный полиэтилен в |
технике. М ., «Химия», |
1974, |
376 с., 85 табл., 11 рис.; |
список литературы 870 |
ссы- |
лок.
В книге обобщены и систематизированы результаты отечественных и зарубежных исследований полиэтилена, мо дифицированного облучением (облученного полиэтилена), а также всесторонне рассмотрены различные аспекты его практического использования в современной технике как но вого высококачественного изоляционного и конструкционного материала.
Книга предназначена для инженерно-технических работ ников, занимающихся разработкой и производством различ
ной химической, электро- и радиотехнической |
аппаратуры, |
||||
строительством |
гражданских |
и промышленных |
сооружений, |
||
а |
также для |
аспирантов |
и |
студентов, специализирующихся |
|
в |
области радиационного |
материаловедения, |
радиационной |
||
химии и технологии полимеров.
(£) Издательство «Химия», 1974
|
|
|
С О Д Е Р Ж А Н И Е |
|
|
|
||
П р еди сл ови е................................................................................................... |
|
|
|
|
|
7 |
||
Г л а в а |
I. |
Основные |
закономерности изменения свойств |
|
||||
|
|
полиэтилена |
при |
облучении |
.......................................... |
|
9 |
|
Радиационно-химические процессы в полимерах . . . |
. |
10 |
||||||
Химическое строение и физико-химические свойства облу |
|
|||||||
ченного |
полиэтилена......................................................................................... |
|
|
|
14 |
|
||
Проницаемость и диффузионные характеристики облучен |
|
|||||||
ного полиэтилена................................................................................................. |
|
|
|
|
20 |
|
||
Теплофизические |
свойства |
облученного |
полиэтилена |
. . |
21 |
|||
Изменение физико-механических свойств полиэтилена |
при |
|
||||||
облучении................................................................................................................... |
|
|
|
|
|
26 |
|
|
Стойкость облученного полиэтилена к растрескиванию |
. . |
35 |
||||||
Электрическое сопротивление облученного полиэтилена |
. . |
38 |
||||||
Электрическая прочность и короностойкость облученного |
|
|||||||
полиэтилена.............................................................................................................. |
|
|
|
|
47 |
|
||
Диэлектрические |
свойства |
облученного |
полиэтилена |
. . |
53 |
|||
Химическая стойкость облученного полиэтилена . . . |
. |
62 |
||||||
Дезактивация облученного |
полиэтилена....................................... |
|
67 |
|
||||
«Эффект |
памяти» |
облученного полиэтилена |
< |
68 |
||||
Г л а в а |
II. |
Рецептуры |
материалов |
на основе |
облученного |
|
|||||
|
полиэтилена.................................................................................... |
|
|
|
|
, |
69 |
||||
Компоненты рецептур на основе облученного |
полиэтилена |
69 |
|||||||||
Полиэтилен как полимерная основа композиции . . . |
72 |
||||||||||
Сенсибилизаторы |
радиационного сшивания |
полиэтилена |
79 |
||||||||
Термо- |
и светостабилизаторы |
........................................................ |
|
|
92 |
|
|||||
Наполнители и армирующие компоненты.............................. |
|
|
ПО |
|
|||||||
Антипирены, антистатики, фунгициды и другие компо |
|
||||||||||
ненты ........................................................................................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
123 |
Материалы на основе облученного полиэтилена и их свой |
|
||||||||||
ства ........................................................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
129 |
Г л а в а |
III. |
Технология |
производства и переработки облучен |
|
|||||||
|
|
ного |
полиэтилена............................................................... |
|
|
|
|
143 |
|
||
Влияние |
условий |
получения |
облученного полиэтилена |
на |
|
||||||
его эксплуатационные свойства............................................................... |
|
|
|
|
143 |
|
|||||
Предрадиационная |
обработка |
полиэтилена |
. . . . |
143 |
|||||||
Радиационная |
обработка |
полиэтилена .................................. |
|
|
|
159 |
|||||
Послерадиационная обработка |
полиэтилена . |
|
. . . |
|
182 |
||||||
Радиационно-технологические процессы производства |
ма |
|
|||||||||
териалов и изделий из полиэтилена ........................................................... |
|
|
|
|
184 |
||||||
Переработка |
|
предварительно |
облученного |
полиэтилена |
|
||||||
экструзией и литьем под давлением....................................................... |
|
|
|
188 |
|
||||||
Формование |
тонкостенных |
конструкционных |
элементов |
|
|||||||
из облученного полиэтилена пневмовакуумнымметодом . . |
192 |
||||||||||
Производство крупногабаритных, блочных и листовых |
|
||||||||||
полиэтиленовых изделий................................................................................ |
|
|
|
|
198 |
|
|||||
Производство кабельных изделий............................................... |
|
|
201 |
|
|||||||
Производство |
облученных полиэтиленовыхтрубок итруб |
205 |
|||||||||
Производство облученных термоусаживаемых полиэти |
207 |
||||||||||
леновых |
трубок |
, |
1 |
|
|
|
і |
і I |
, |
||
4
|
Производство гибких напорных шлангов на основе об |
|
||||||||||
лученного |
полиэтилена........................................................................................... |
|
|
|
|
|
209 |
|||||
|
Производство |
облученных |
полиэтиленовых пленок . . |
211 |
||||||||
|
Производство облученных термоусаживаемых пленок, |
|
||||||||||
лент и |
других изделий.......................................................................................... |
|
|
|
|
|
214 |
|||||
|
Производство |
облученного |
пенополиэтилена . . . . |
222 |
||||||||
|
Производство |
органических |
полупроводниковых |
мате |
|
|||||||
риалов |
на основе облученного полиэтилена |
.......................................... |
|
|
225 |
|||||||
|
Получение |
привитых материалов на |
основе |
облученно |
|
|||||||
го |
полиэтилена........................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
231 |
|||
|
Нанесение |
и |
модификация |
полиэтиленовых |
покрытий |
247 |
||||||
|
Склеивание |
изделий из облученного |
полиэтилена . . |
251 |
||||||||
|
Окрашивание и маркировка изделий из облученного по |
|
||||||||||
лиэтилена .............................................................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
258 |
||
|
Сварка изделий из облученного полиэтилена . . . . |
259 |
||||||||||
|
Металлизация |
изделий из |
облученного полиэтилена. . |
261 |
||||||||
|
Формо- и размероустойчивость изделий из облученного |
|
||||||||||
полиэтилена........................................................................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
267 |
|||
|
Механическая |
обработка облученного |
полиэтилена . . |
269 |
||||||||
Г л а в а |
IV. |
Применение изделий |
из облученного полиэтилена |
|
||||||||
|
|
|
в технике.................................................................................................. |
|
|
|
|
|
271 |
|||
|
Монтажные провода и кабельные, изделия с изоляцией из |
|
||||||||||
облученного |
полиэтилена ................................................................................... |
|
|
|
|
|
272 |
|||||
|
Термоусаживаемые изделия из облученного полиэтилена |
286 |
||||||||||
|
Термоусаживаемые трубки из облученного полиэтилена |
288 |
||||||||||
|
Термоусаживаемые пленки из облученного полиэтилена |
299 |
||||||||||
|
Фасонные термоусаживаемые детали и изделия из об |
|
||||||||||
лученного |
полиэтилена.......................................................................................... |
|
|
|
|
|
305 |
|||||
|
Промышленное |
оборудование, |
применяемое при |
работе |
|
|||||||
с |
термоусаживаемыми |
изделиями |
|
|
|
|
|
310 |
||||
5
Гибкие |
трубки, шланги и жесткие |
трубы из облученного |
|
|
п о л и эт и л е н а .................................................................................................... |
......... |
|
317 |
|
Пленки из облученногополиэтилена. |
. . . . . . |
|
321 |
|
Ионообменные мембраны и порошкообразные сорбенты на |
|
|
||
основе облученного полиэтилена ................................................... |
. . |
|
328 |
|
Элементы конструкций антенно-фидерных устройств из об |
|
|
||
лученного |
полиэтилена............................................................................... |
334 |
|
|
Изоляционные основания печатных схем из облученного |
|
|
||
полиэтилена............................................................................................................ |
338 |
|
||
Облученный полиэтилен в источниках |
электропитания . |
. |
344 |
|
Л и т ер а т ур а ............................................................................ |
347 |
|
||
П Р Е Д И С Л О В И Е
Облучение полиэтилена с целью модифицирования его свойств является одним из первых в мировой прак тике радиационно-технологических процессов, осущест вленных в промышленных масштабах [1]і. Начиная с 1955 г. выпуск изделий из облученного полиэтилена во многих странах мира непрерывно возрастает. Так, в СШ А объем производства изделий из облученного поли этилена увеличился с 90 т в 1959 г. до 9000 — в 1970 г.
Большое внимание уделяется вопросам организации промышленного производства облученного полиэтилена, совершенствования рецептур различных материалов на его основе и технологии их изготовления в таких высоко развитых капиталистических странах, как СШ А, Япония, Франция, ФРГ, Канада и др. [1—6]'. Значительных успе хов в практическом использовании радиационных эффек тов в полиэтилене добились также научно-исследова тельские, проектно-конструкторские организации и про мышленные предприятия С С С Р [2—4]І.
Накопленный за последние годы специалистами отечественной промышленности опыт по использованию облученного полиэтилена в различных областях техники для создания широкой номенклатуры изделий (в том числе и крупногабаритных) свидетельствует о больших перспективах дальнейшего применения этого ценного по лимерного материала в электротехнической, химической,
7
строительной промышленности, в приборостроении, ра диоэлектронике и в других областях техники.
Опубликованные за последние годы работы ряда оте чественных и зарубежных авторов по радиационной хи мии и технологии полиэтилена не исчерпывают много образия вопросов, интересующих специалистов, и не решают большого числа стоящих перед современной" промышленностью задач. Авторы надеются, что рассмат риваемые в настоящей монографии сведения о свойствах облученного полиэтилена и различных областях его при менения в технике представят значительный практиче ский интерес.
Авторы выражают свою признательность докт. техн. наук Э. Э. Финкелю за ценные советы и полезные заме чания, сделанные при просмотре рукописи.
Авторы
Г Л А В А 1
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ ПОЛИЭТИЛЕНА ПРИ ОБЛУЧЕНИИ
Наиболее ценными качествами полиэтилена, опреде ляющими основные области его применения, являются превосходные диэлектрические показатели, химическая инертность, эластичность, антифрикционные свойства, высокая радиационная стойкость, нетоксичность. Он хо рошо отмывается от радиоактивных загрязнений. Для полиэтилена характерно многообразие методов перера ботки в различные изделия (блоки, конструкции слож ной конфигурации, плиты, листы, профили, трубы, плен ки, волокна, ткани, пены, порошки для покрытий ит. д.), а также доступность и низкая стоимость.
Благодаря этим свойствам полиэтилен широко ис пользуется для производства химической аппаратуры, электрической изоляции, защиты машин и оборудования от коррозии и для других целей.
Однако полиэтилен обладает и свойствами, ограни чивающими его применение. Это ползучесть под нагруз кой, невысокие прочность и твердость, способность к растрескиванию в атмосферных условиях и при контак те с некоторыми средами под нагрузкой, большая усад ка и внутренние напряжения, вызывающие коробление изделий, невысокая теплостойкость, необходимость хи мической обработки поверхности в токсичных средах пе ред склеиванием, большой термический коэффициент расширения.
Для улучшения перечисленных свойств в последнее время разработан ряд методов химического и физиче ского модифицирования полиэтилена [5]|. Наиболее ши рокое распространение получили блоксополимеризация, введение в макромолекулы некоторых функциональных групп, создание композиций с различными полимерами,
9