Il polietilene reticolato presenta una struttura lineare alterata, sotto forma di rete tridimensionale intrecciata, simile a quella delle materie plastiche termofisse.
Metodi di reticolazione
Esistono tre metodi per la reticolazione dei polietileni a bassa e alta densità. I metodi sono i seguenti: perossido organico, inserzione di uno silano e radiazione ad alta energia.
Perossido organico
Questa tecnica richiede basse temperature iniziali di lavorazione, per prevenire la decomposizione prematura del perossido (generalmente perossido di dicumilo); successivamente, l’applicazione secondaria ad alta temperatura e pressione ha lo scopo di avviare l’intreccio delle catene e garantire la stabilità della geometria del prodotto durante la reticolazione.
Il grado di reticolazione dipende essenzialmente dal livello di decomposizione del perossido e dalla struttura del polimero; a questo proposito, le condizioni che favoriscono la reticolazione sono: elevati livelli di ossigeno attivo nel perossido, molecole con un elevato grado di ramificazione, basso impedimento sterico delle catene laterali nella molecola principale, peso molecolare medio e bassa densità nel polietilene.
Questo spiega perché il polietilene a bassa densità presenta una maggiore facilità di reticolazione con questo metodo rispetto al polietilene ad alta densità.
Silano inserito
In questa tecnologia vengono utilizzati due componenti: il copolimero di etilene con gruppi vinil-silano e il masterbatch catalizzatore della reticolazione; quest'ultimo viene impiegato in proporzioni pari a circa il 5%.
Il copolimero deriva dall'inserimento chimico del gruppo funzionale vinil-silano nelle catene del polimero.
La reticolazione avviene dopo il processo di trasformazione grazie alla presenza di umidità, che avvia il processo stesso; in genere, il prodotto viene sottoposto a uno dei tre sistemi seguenti: camera a vapore, immersione in acqua calda e conservazione in condizioni di umidità e temperatura ambiente, che determina la reticolazione dopo alcune settimane.
La velocità di reticolazione dipende da diversi fattori: l’umidità, la temperatura, la struttura del prodotto, le caratteristiche del copolimero etilene-vinil-silano, il catalizzatore e gli additivi presenti nella miscela.
Radiazione ad alta energia
Questo metodo consiste nel bombardare il prodotto nella sua forma finale con radiazioni ad alta energia provenienti da un acceleratore di elettroni o di isotopi. Questo metodo consente di regolare la profondità dello strato incrociato e non richiede un controllo particolare della temperatura di lavorazione.
Il limite di questa tecnologia è l’elevato investimento necessario per l’acquisto delle attrezzature e degli impianti richiesti.