交聯聚乙烯最早是在1952年由美國查理氏貝在原子核反應堆試驗中用輻射能照射聚乙烯無意間交聯而成。聚乙烯經過交聯技術改性后，其耐熱性、耐候性、耐老化性、耐油性、低溫脆化性等都得到了不同程度的提高，從而大大擴展了應用范圍。目前，交聯聚乙烯已經被廣泛應用于管材、薄膜、電纜料以及泡沫制品等方面。本文將對交聯聚乙烯生產工藝現狀進行解析。

過氧化物交聯法設備體積龐大不適合中小型生產線

過氧化物交聯法在一定的溫度和壓力下，向聚乙烯樹脂中添加過氧化物，其分解后引發一系列自由基反應，從而使聚乙烯發生交聯。過氧化二異丙苯（DCP）和過氧化苯甲酰（BPO）是目前比較常見的交聯劑。但在生產加工的過程中，基礎溫度如果不能保持很低的水平，早期交聯可能出現焦化，甚至損壞生產設備。并且溫度限制嚴格，并對擠出速度也有限制，后期過氧化物交聯溫度僅能在高溫高壓條件下，幾十米甚至上百米的管道中連續加熱，設備體積龐大，能耗高，生產效率較低，不太適合中小型生產線。過氧化物交聯法在近些年的發展方向是將馬來酸配、丙烯酸、丙烯酞胺、丙烯酸醋等單體接枝到聚乙烯鏈上，這樣其與金屬、其他填料或者聚合物的相容性便得到改善。

輻射交聯法產品質量易控制但生產設備昂貴

輻射交聯法是在常溫下，由γ射線或者β射線引發，使聚乙烯分子中的碳原子激發成活性自由基，形成分子鏈間的碳碳鍵合，進而交聯成網狀結構，屬于物理交聯法。其反應方程式如下：

在工業上輻射交聯法使用大型的電子加速器，由它產生的電子束使聚乙烯發生交聯。但是設備的投入費用相當高，操作、維護及安全防護非常復雜。但是輻射交聯法的優點也非常明顯，由于交聯和擠出非同步進行，所以產品的質量容易把控，生產效率很高；交聯過程中不需要引發劑產生自由基反應，使得材料相對潔凈，電氣性能提高，適用于化學交聯法難以生產的小截面和薄壁電纜。

另外，類似于輻射交聯法，利用低能的紫外光做輻射源，設備投入不大，操作和維護相對容易。由此衍生出來的紫外交聯法也具有一定的市場潛力。

硅烷交聯法目前有三種各具特色的生產工藝

硅烷交聯法包含一步法、二步法和乙烯基硅烷共聚物法三種。

一步法生產過程短，但對工藝技術和控制精度的要求特別高，它是將聚乙烯樹脂和硅烷放在擠壓機內，接枝反應和擠出成型同步進行。

兩步法生產過程分為成型與交聯兩步，第一步，先讓聚乙烯與硅烷發生接枝反應，然后將催化劑均勻混合，通過成型機成型。第二步，將其放在溫水中，發生交聯反應。該工藝的優點是：生產工藝簡單，現有的生產設備就可滿足工藝需求，節約投資，反應進行的比較充分，接枝程度和交聯程度較高。但是，生產流程比較長，所需設備多，不容易保持材料的潔凈度，比較適合制造低壓電纜。

乙烯基硅烷共聚物法是在高壓反應釜中讓聚乙烯和乙烯基硅烷發生聚合反應，生成乙烯基硅烷共聚物。它能很好地提高材料的耐熱性和力學性能，工藝穩定性好，產生氣體較少，但是，投資大、技術要求高、設備操作困難。

除了上述的三大類交聯法，還存在一種離子交聯法，類似于硅烷交聯。但是應用相對來說較少。主要原理是在大分子鏈上形成離子鹽橋，將離子鏈連接起來形成交聯結構。其產物具有可塑性，因此具有廣闊的發展空間。

結語

交聯聚乙烯具有優良的耐熱性、耐候性、耐老化性、耐油性和低溫脆化性，廣泛應用于管材、薄膜、電纜料以及泡沫制品等方面。目前，交聯聚乙烯生產工藝現狀有三大類：過氧化物交聯法設備體積龐大不適合中小型生產線；輻射交聯法產品質量易控制但生產設備昂貴；硅烷交聯法可分為一步法、二步法和乙烯基硅烷共聚物法三種，一步法生產過程短，但對工藝技術和控制精度的要求特別高。兩步法生產工藝簡單但流程長。乙烯基硅烷共聚物法工藝穩定性好，但設備投入大。