1.8 Термические свойства.

Изменение температуры приводит к изменению ряда физических свойств полиэтилена, в частности изменяются размеры изделий, появ­ляются хрупкость (в зоне низких темпера­тур) и размягчение (в зоне высоких темпе­ратур). Некоторые термические характери­стики полиэтилена различной плотности представлены в табл. 3.

Коэффициент линейного расширения полиэтилена является высоким (0.000018) в пределах температур 20—.120° С. На рис. 4 показано изменение коэффициента линейного расширения полиэтилена в зави­симости от температуры.

Как и все кристаллические полимеры, полиэтилен размягчается в узком интер­вале температур (3—5°С). Ниже этой тем­пературы на 15—20° его можно подвергать вытяжке и формовке. При температуре же, превышающей температуру размягчения, полиэтилен переходит в пластическое состояние, в котором он может перерабатываться экструзией, литьем под давлением и дру­гими методами.

Таблица 3.

Рис.4 Влияние температуры на изменение коэффициента линейного термического расширения полиэтилена.

1.9.Электроизоляционные свойства.

Структура полиэтилена, представляющая длинную цепь из метиленовых групп, обусловливает его неполярность (табл. 4).

Диэлектрические свойства полиэтилена, такие как тангенс угла ди­электрических потерь tgδ, удельное объемное электрическое сопротивление и диэлектрическая проницаемость ε почти не зависят от температуры (в пределах от —80 до 100° С) и влажности.

Тангенс угла диэлектрических потерь полиэтилена высокой плотности, полученного с применением катализаторов Циглера или Натта,зависит от остатка последних. Они вызывают существенное увеличение tgδ. На рис.5 показано изменение tgδ и ε в зависимости от темпера­туры.

Пробивная напряженность полиэтилена является важнейшей харак­теристикой, учитываемой при конструировании силовых кабелей. Значения ее зависят от многих факторов, в частности от толщины мате­риала, температуры, времени и метода испытания. На рис.6 пред­ставлена зависимость пробивного напряжения постоянного тока от толщины полиэтиленовой пленки . Линейная зависимость между про­бивным напряжением и толщиной образца сохраняется в диапазоне от — 150 до 80° С. Абсолютная величина пробивной напряженности при повышении температуры свыше 25° С постепенно снижается. При пере­менном токе пробивная напряженность пленок меньше, чем при по­стоянном , причем разница между соответствующими значениями воз­растает с увеличением толщины образца.

Таблица 4

Рис.5 Влияние температуры на диэлектрическую Рис.6 Зависимость пробивного напряжения

пронициаемость и тангенс угла диэлектрических потерь постоянного тока от толщины полиэтиленовой

полиэтилена низкой плотности плёнки при 20 °С

1.10 Окрашиваемость.

Полиэтилен может быть окрашен различными красителями и пиг­ментами в расплаве в смесителе тяжелого типа , в шнек-машине при смешении цветных и неокрашенных гранул, в литьевой машине, имеющей специальное сопло, и сухим способом путем перемешивания порошка полимера и пигмента в смесителе при обычной температуре. Окрашенный материал можно получить на валь­цах, нагретых до 120—150° С, путем тщательного вальцевания полимера с красителем или пигментом до получения гомогенной массы . Окрашенный полиэтилен, снятый с вальцов в виде листов толщиной 1—2 мм, после нарезки на узкие полосы обычно гранулируется на гра­нуляционной машине. Гранулы окрашенного полимера применяются для изготовления изделий; предварительно они могут быть смешаны с гра­нулами неокрашенного полиэтилена.

Органические красители и пигменты для получении насыщенных тонов употребляются в количестве 0,1—0,2%, а для получения пастель­ных тонов - от 0,005 до 0,1% по отношению к весу окрашиваемого ма­териала . Из лаков и пигментов, применяемых для окраши­вания пластмасс, пригодны пигменты: желтый 5К, оранжевый 2Ж, ярко-красный 4Ж, синий антрахиноновый, голубой фталоцианиновый, зеленый фталоцианиновый, глубоко-черный и лаки: красный ЖБ, ярко-розовый, красный 2СМ, рубиновый СК. Неорганические пигменты: дву­окись титана, окись хрома, кадмий лимонный, оранжевый и красный (темный, «Э», пурпурный) берутся в количестве 0,2—1%. Сажа газовая (канальная) вводится в полимер от 0,2 до 3%.