聚乙烯泡沫塑料繼承了原材料聚乙烯樹脂的所有優(yōu)點：強韌、有撓性、耐摩擦、有優(yōu)異的絕緣、隔熱性和耐化學性，還具有飄浮性和緩沖性。PE泡沫多為閑孔，無毒，有優(yōu)良的二次加工性能，可以進行切削切斷，可熱成型、真空成型、壓花成型，還可與其他材料復合。
PE泡沫分為交聯(lián)和無交聯(lián)兩種，交聯(lián)又分為化學交聯(lián)和輻射交聯(lián)�；瘜W交聯(lián)PE最早由美國于1941年研制成功，其生產(chǎn)方法是非連續(xù)的。輻射交聯(lián)PE泡沫由日本于1965年首先實現(xiàn)工業(yè)化，其他從事PE輻射交聯(lián)泡沫生產(chǎn)的主要廠家有美國Voltex，德國的Basf及英國的發(fā)泡橡膠和塑料公司，我國在這方面近幾年發(fā)展也較快。
本文將主要就聚乙烯輻射交聯(lián)發(fā)泡的機理和工藝，交聯(lián)劑的種類，交聯(lián)方式等展開綜述。
1.輻射交聯(lián)的優(yōu)點
化學交聯(lián)和輻射交聯(lián)的泡沫塑料之間的差別主要在于由輻射交聯(lián)得到的泡孔質(zhì)量更好一些。由于生產(chǎn)過程中輻射交聯(lián)先于發(fā)泡所以輻射交聯(lián)法對于發(fā)泡板材的厚度有一定的要求，通常以薄型發(fā)泡制品為主。另外，過量的輻射也會導致泡孔破裂并得到高密度制品。而化學交聯(lián)體系，交聯(lián)同時在片材的中間和兩面發(fā)生交聯(lián)，所以對發(fā)泡板的厚度無限制。
化學交聯(lián)需要在高溫下進行，而輻射交聯(lián)在常溫常壓下就可以完成，輻射反應便于精確控制，重現(xiàn)性好，均勻性優(yōu)于化學交聯(lián)。如，輻射交聯(lián)產(chǎn)品用于電線電纜時，質(zhì)量好，絕緣層交聯(lián)均勻性佳，無燒結(jié)，無氣泡，絕緣層不粘導體，易剝離，消除了由于熔融造成的偏心和變色。
另外，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，輻射交聯(lián)比化學交聯(lián)應用范圍廣，生產(chǎn)效率高，成本低，創(chuàng)效大，節(jié)能節(jié)材。
因此， PE泡沫塑料的輻射交聯(lián)正在被廣泛的應用和研究著。
2. 聚乙烯輻射交聯(lián)發(fā)泡交聯(lián)機理
高分子輻射交聯(lián)技術(shù)就是利用高能或電離輻射引發(fā)聚合物電離與激發(fā)，從而產(chǎn)生一些次級反應，進一步引起化學反應，實現(xiàn)高分子間交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的行成，是聚合物改性制備新型材料的有效手段之一。
高聚物的輻射交聯(lián)是一個伴隨著交聯(lián)和主鏈降解的過程。它的基本原理為：聚合物大分子在高能或放射性同位素作用下發(fā)生電離和激發(fā)，生成大分子游離基，進行自由基反應；并產(chǎn)生一些次級反應。其反應終止機理大致如下：
（1）輻射產(chǎn)生的鄰近分子間脫氫，生成的兩個自由基結(jié)合而交聯(lián)
（2）產(chǎn)生的兩個可移動的自由基相結(jié)合產(chǎn)生交聯(lián)
（3）離子—分子反應直接導致交聯(lián)
（4）自由基與雙鍵反應而交聯(lián)
（5）鏈裂解產(chǎn)生的自由基復合反應實現(xiàn)交聯(lián)
（6）環(huán)化反應導致交聯(lián)
3. 聚乙烯輻射發(fā)泡的工藝
輻射交聯(lián)的工藝流程為：
將聚乙烯和發(fā)泡劑以低于發(fā)泡劑分解溫度的溫度混煉并成型為初坯，接著以劑量1~200kGY的射線輻射，使之交聯(lián)，然后再加熱到發(fā)泡劑的分解溫度以上，是發(fā)泡劑分解放氣，就制成了泡沫塑料制品。
PE發(fā)泡成型可以采用的化學發(fā)泡劑比較多，如偶氮二甲酰胺（AC），偶氮二甲酸二異丙酯，對甲苯磺酰氨基脲等。
對于PE泡沫來說，AC是較理想的發(fā)泡劑。研究表明，AC的分解溫度很高，約200°C左右，遠高于聚乙烯的熔點，發(fā)氣量大，無毒。氧化鋅、硬酯酸鋅是促進AC分解的首選助劑，可以使其有較大的發(fā)氣量和較快的分解速率。為了制備發(fā)泡率高，泡孔細小均勻致密的高質(zhì)量聚乙烯泡沫塑料，要求AC發(fā)泡劑在聚乙烯樹脂中分解溫度要低，AC在聚乙烯中的分解速度要快，分解產(chǎn)生的氣體量要大。單純AC在聚乙烯樹脂中的分解溫度范圍較寬，而含復合助劑的AC在聚乙烯樹脂中的分解溫度范圍較窄。
聚乙烯一般常采用加交聯(lián)劑的方法使PE熔體交聯(lián)，以提高熔體的粘彈性，擴大熔體適宜發(fā)泡的溫度區(qū)間。交聯(lián)劑的種類很多，但適宜作PE發(fā)泡成型交聯(lián)劑的種類并不多，要求它不但與PE熔體有一定的相容性，而且它的分解溫度必須比PE熔點高，比發(fā)泡劑的分解溫度低，一般相互之間差10℃左右，這樣使PE熔體在發(fā)泡劑分解之前，交聯(lián)劑已經(jīng)分解，并使熔體發(fā)生一定程度的交聯(lián)，使PE熔體具有適宜發(fā)泡的粘彈性后，發(fā)泡劑再分解放出氣體形成泡體。
交聯(lián)發(fā)生在發(fā)泡以前，可使泡孔壁的表面張力加強，得到均勻致密的泡孔結(jié)構(gòu)。
4.影響聚乙烯輻射交聯(lián)的一些因素
4.1敏化作用
在聚合物中添加敏化劑，可以使反應速度加快，輻射交聯(lián)的敏化及降解保護可以提高材料的使用性能，擴大其應用范圍。如吸入10%S2Cl2的PE薄膜，不但輻射劑量降低到原來的千分之一，強度也有所提高；PE中加入AMA，CB等，可使輻照劑量降低1/10到1/100。
在敏化劑蒸汽或溶劑中浸泡，或在聚合物加工成型以前，向其中摻入少量敏化劑，混合均勻后成型，然后進行交聯(lián)化處理的方法已經(jīng)得到了廣泛的應用。
4.2輻照劑量
在輻射交聯(lián)工藝中，因為是先交聯(lián)后發(fā)泡，所以對發(fā)泡工藝而言，好的交聯(lián)度很重要，交聯(lián)度常用凝膠分數(shù)表示。
4.3輻照條件
輻照條件，如溫度、壓力、環(huán)境等對交聯(lián)效率有一定的影響。提高溫度和全面加壓，可以增加交聯(lián)型高分子的交聯(lián)度。在真空或者惰性氣體中輻照可以減少氧化降解，提高交聯(lián)效率�？諝庵械难鯇E尼龍的交聯(lián)有一定的阻礙作用。
4.4發(fā)泡劑的分數(shù)和發(fā)泡溫度對發(fā)泡倍率的影響
研究表明，在輻照劑量一定的情況下，隨著發(fā)泡劑用量的增加，發(fā)泡倍率也增加，這是因為隨著發(fā)泡劑用量的增加，在發(fā)泡過程中放出氣體的體積增加，由于發(fā)泡粘度適宜，這些氣體能均勻的分散其中，是發(fā)泡倍率增加。發(fā)泡倍率還隨著溫度的增加而增大。
5.PE泡沫塑料的應用
（1）包裝領(lǐng)域
PE泡沫有良好的緩沖性，能防震防碎，常用于包裝精密儀器和光學儀器，如照相機、電視機、計算機、玻璃器皿等。
（2）建筑工程領(lǐng)域
在建筑冷藏庫、位于寒冷地帶的住房、廠房中的應用，能維持室內(nèi)溫度。還可以用于育苗、蔬菜等的暖棚上，結(jié)實、保溫、耐侯性好。
（3）交通運輸領(lǐng)域
常利用PE泡沫的隔熱保溫性制造冷藏汽車、冷藏火車的車門和車襯里以及汽車線束管。利用其耐化學性能好，能包裹腐蝕環(huán)境中的管道，輻射交聯(lián)PE高發(fā)泡管材還可以用于管道的隔熱保溫，和空調(diào)機的保溫管上和下水管的保溫。
