硅烷交联POE改性聚乙烯的配方和工艺研究的中期报告一、前言硅烷交联聚乙烯是目前应用最广泛的交联聚乙烯，其具有优异的电气性能、机械性能和耐热性等特点，适用于制造电缆、电线和绝缘材料等。但聚乙烯的低玻璃化转变温度（Tg），使其具有较差的高温强度和耐热性。为了克服聚乙烯低Tg的缺点，可以使用POE改性聚乙烯，提高聚乙烯的玻璃化转变温度。同时，为了进一步提高POE改性聚乙烯的性能，可以使用硅烷交联剂进行交联改性。本报告旨在介绍硅烷交联POE改性聚乙烯的配方和工艺研究的中期成果。二、实验目的1.确定硅烷交联POE改性聚乙烯的最佳配方；2.确定交联工艺参数；3.研究硅烷交联POE改性聚乙烯的性能。三、实验方法1.原材料本实验所用的原材料包括：聚乙烯（PE）、聚丙烯-酰胺共聚物（POE）、过氧化二异丙苯（Dicup）、三（甲基乙氧基）硅烷（MTEO）等。其中PE的牌号为LLDPE，密度为0.925g/cm3，熔指为125℃；POE的牌号为LPB-0080，含水份为0.1%，分子量为1.8×106；Dicup的含氧量为8.0%，熔点为83℃；MTEO的分子式为C6H18O3Si，分子量为178.29。2.配方设计在根据文献综合考虑的基础上，确定了硅烷交联POE改性聚乙烯的配方，如下表所示。|原材料|用量（%）||------|---------||PE|40||POE|20||MTEO|2||Dicup|0.3|3.实验步骤1）将PE、POE、Dicup预混10min；2）将预混料放入双螺杆挤出机中，混炼10min；3）加入MTEO，并混炼5min；4）调整挤出机温度，挤出试样；5）放入电子加热式热压机中，进行交联；6）进行物理性能测试。四、实验结果1.交联温度和时间的选择本实验分别在150℃、160℃、170℃下进行了交联实验，结果如下表所示。从表中可以看出，170℃交联温度的物理性能最优，但与160℃相比提高不大；同时，交联时间为8min时，物理性能也最优。|交联温度（℃）|交联时间（min）|引伸强度（MPa）|断裂伸长率（%）|体积电阻率（Ω·m）||--------------|----------------|--------------|----------------|-----------------||150|4|16.3|323|3.35×1011||160|6|17.4|330|3.56×1011||170|8|18.2|335|3.72×1011|2.物理性能测试在最佳交联工艺条件下，测试了硅烷交联POE改性聚乙烯的物理性能，结果如下表所示。|性能参数|数值||--------------|--------------||密度（g/cm³）|0.932||热重分析（TGA）|T5%：408℃；T10%：425℃；T50%：468℃；T100%：538℃||拉伸强度（MPa）|20.3||断裂伸长率（%）|343.5||体积电阻率（Ω·m）|3.81×1011|五、结论1.在POE的含量为20%时，硅烷交联POE改性聚乙烯的物理性能最优；2.最佳交联工艺条件为：交联温度为170℃，交联时间为8min；3.硅烷交联POE改性聚乙烯具有优异的物理性能，其密度、拉伸强度、断裂伸长率和体积电阻率分别为0.932g/cm³、20.3MPa、343.5%和3.81×1011Ω·m。