На сегодняшний день известны четыре типа полиэтилена, используемых для различных труб систем водоснабжения, трубопроводов, отопления, эксплуатируемых при повышенной температуре: PEX-A, PEX-B, PEX-C, PE-RT.

Три первых получают радиационной, перекисной и гидридсилановой "сшивкой". Сшитый ПЭ, как и положено сетчатым полимерам, менее склонен к ползучести при повышенных температурах, как, впрочем, и при низких (хладотекучести). Но, конечно, эта обработка приносит и свои минусы.

PE-RT - является основой нового класса полиэтиленовых материалов.  При получении ПЭ вводится  со-мономер октен. В результате чего гексиловый "хвостик" октена, не входящий в складывающуюся ламель ПЭ, "торчит" из упаковки. Утверждается, что эти ответвления обеспечивают межмолекулярное взаимодействие приводящее к физической "сшивке" и повышению, тем самым, теплостойкости ПЭ.

Известно, что молекулы поперечных. цепочек повышают жесткость материала и улучшают его сопротивление растрескиванию под воздействием изгиба (ESCR) или длительные свойства ползучести путем "связывания" множества кристаллов вместе. Боковые цепочки демонстрируют способность к растяжению и мобильность и как таковые могут абсорбировать и рассеивать энергию.

Мне эти утверждения видятся "мутновато-расплывчатыми", но оставим это пока в стороне. Есть ещё одна особенность ПЭ, существенно ограничивающая его эксплуатацию.  Растрескивание при низких температурах. Т хрупкости полимеров увязывается с Т стеклования и Т хрупкости для ПЭ приводятся разными источниками разная. Конечно, Т стеклования, как известно (см. например, классические работы Бартенева Г. М.) зависит от скорости охлаждения и это, отнюдь, не термодинамическая характеристика полимера. Но, дело ещё и в том, что полимеры могут иметь (и имеют, как ПЭ) и Т стекл и Т плавления. Тпл - температура кристаллизации части ПЭ молекул. Я с детства помню, как рассыпались в длинные продольные осколки игрушки из ПЭ, перезимовавшие на улице. В середине 2000-х мы имели неосторожность оставить пустые ПЭ кубы из-под дисперсии на улице. Минус 20 и трещины и кран отвалился(( По полигональному характеру трещин и краёв обломков можно косвенно предположить, что растрескивание идёт по доменам - фракталям кристаллических фрагментов фибрилл ПЭ.

А вот сшивка (даже небольшая) и введение сомономера октена приводят к затруднению раскристаллизации* шиш-кебабов ПЭ - сохраняется аморфность. Вернее сочетание кристаллических участков с аморфными - апериодические кристаллитные структуры.

Мой способ учитывает это и более радикален в достижении апериодических кристаллитных структур. Я в 90-х проделывал нечто подобное с полистиролом (ПС). У ПС нет функциональных групп, которые могли бы обеспечить адгезию, например, к металлу. А мы делали тогда сверхустойчивые эмали на ПС. И я добился адгезии ПС эмалей к металлам и способности наноситься распылением ( краскопультом). Зимой - многотонные отгрузки шли в Астрахань, где нашими эмалями покрывали суда флотилий. А летом - "улитки" многочисленных рынков и базарчиков 90-х. Аналогично с ПС я полагаю поступить и с ПЭ. Причём, известно же, что кардовые группы в полимерах несравненно более эффективно повышают теплостойкость изделий в сравнении с, например, полимерами с алифатическими боковыми ответвлениями такими, как PE-RT. 

Я рассчитываю, взяв полиэтиленовый воск (широко производится и в России и в Беларуси, но, если он станет недоступен - сделаем аналог из ПЭ по методу Башкирова - мы делали по Башкирову октановую кислоту из солярового масла), пришить к нему один из наших пикомодуляторных блоков. А потом провести графт прививку пикомодулятора к шиш-кебабам ПЭ. Я отдаю себе отчёт, что для прививки по ламелям шиш-кебаба фрагменты должны, как минимум быть изоморфны - кристаллизоваться в одной сингонии. Поэтому и собираюсь использовать для проникновения в кристаллические пачки ламелей полиэтиленовый "хвост" ПЭ воска. А "голова" пикомодулятора останется "снаружи" блока, как неизоморфная "хозяину", но будет кардовой графт группой, по которой и будут физически "сшиваться" получаемые грамп (gramp) полимеры - "дедули" ПЭ! 

Как раз таки ПЭ и служил "полигоном" для изучения образования шиш-кебабов. Для примера привожу фотографию шиш-кебабов ПЭ:

Как проводить модификацию? На стадии синтеза ПЭ это затруднительно, да и рассчитывать на то, что производители соизволят изменять регламент - наивно. Вполне приемлемо при экструзии. И также, как и в случае с гидридсилановой сшивкой, пропиткой в ванне. Пикомодулятор - жидкий. Из своего опыта знаю, что даже в этилацетате ПЭ набухает 7-8% за сутки. ЭА - полярный растворитель, а пикомодулятор на ПЭ воске будет иметь ГЛБ явно, как у слабополярных. И, кроме того, я рассчитываю только на гидрофобный "хвост"  дифильного пикомодулятора - амфибии - он проникнет в пачку ламелей. Время обработки я прикинул по правилу Вант-Гоффа: 20⁰ С - 24 часа - значит при 80-90⁰ С - 22,5 - 11 минут (грубая оценка).

P.S. *И ещё немного о растрескивании ПЭ.

Растрескивание полиэтилена может происходить на воздухе в присутствии СО, СО2, паров влаги, однако этот процесс происходит медленно. Ускорение процесса растрескивания наблюдается в присутствии различных активных сред. Это главным образом низковязкие полярные жидкости, в которых сочетаются низкое поверхностное натяжение и способность адсорбироваться на поверхности полимера. Стойкость к растрескиванию под напряжением в поверхностно-активных средах повышается с увеличением молекулярного веса полиэтилена.

 

 И ещё удивительной свойство ПЭ: зафиксирован, по крайней мере, один установленный случай, когда растрескивание ПЭ с индексом расплава 2 произошло в результате контакта с ПЭ, имевшим индекс расплава 220! Прямо, как "оловянная чума")

Но, полагаю, "дедуля" справится: