交聯聚乙烯，通常縮寫為PEX、XPE或XLPE，是具有交聯鍵的聚乙烯的一種形式。它主要用于建筑服務管道系統、循環輻射加熱和冷卻系統、生活用水管道、高壓（高壓）電纜絕緣和嬰兒游戲墊。它還用于天然氣和海上石油應用、化學品運輸以及污水和泥漿的運輸。PEX是聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)或銅管的替代品，可用作住宅水管。

通過交聯可以顯著提高低溫沖擊強度、耐磨性和耐環境應力開裂性，而硬度和剛度會有所降低。與熱塑性聚乙烯相比，PEX不會熔化（類似于彈性體）并且耐熱（在高達120°C的較長時間內，在高達250°C的短時間內沒有電氣或機械負載）。隨著交聯密度的增加，xxx剪切模量也增加（即使在更高的溫度下）。PEX與普通PE相比具有顯著增強的性能。交聯增強了基礎聚合物的溫度特性。保持足夠的強度至120–150°C，并通過抗溶解提高化學穩定性。低溫性能得到改善。沖擊和抗拉強度、抗劃傷性、幾乎所有用于管道和管材的PEX都是由高密度聚乙烯(HDPE)制成的。PEX在聚合物結構中包含交聯鍵，將熱塑性塑料轉變為熱固性塑料。交聯在管材擠出期間或之后完成。根據ASTM標準F876，所需的交聯度在65%和89%之間。較高的交聯度可能導致材料的脆性和應力開裂，而較低的交聯度可能導致產品的物理性能較差。如果在也是–CH2–橋的交聯之間僅放置–CH2–橋，并且如果聚合物結構的總式為(C3H4)n，則達到了理論上的極端交聯度，則該結構是金剛石的結構所有鍵都被-CH2-橋取代。如果立方體c的4個頂點放置在金剛石基底的C原子所在的位置，使得只有一個進一步的金剛石基底原子位于c內，則4個金剛石基底鍵位于c中，因為鍵角被迫接近xxx值，這里也已經接近了金剛石立方晶體結構——預計這些-CH2-橋的C原子位于與金剛石基礎鍵正交且平行于c面的線上。幾乎所有用于電線和電纜應用的可交聯聚乙烯化合物(XLPE)均基于LDPE。XLPE絕緣電纜的額定最高導體溫度為90°C，緊急額定溫度高達140°C，具體取決于所使用的標準。它們的導體短路額定值為250°C。XLPE具有優異的介電性能，使其適用于中壓（1至69kVAC）和高壓電纜（高達380kVAC電壓和數百kVDC）。可以對基本聚合物結構進行大量修改，以xxx限度地提高制造過程中的生產率。對于中壓應用，反應性可以顯著提高。在用于交聯絕緣材料的連續硫化(CV)管內的固化或冷卻過程受到限制的情況下，這會導致更高的生產線速度。可以修改XLPE絕緣材料以限制在交聯過程中產生的副產品氣體的量。這對于高壓電纜和超高壓電纜應用特別有用，在這些應用中，除氣要求會顯著延長電纜制造時間。

可以使用多種方法從熱塑性聚乙烯（PE-LD、PE-LLD或PE-HD）制備PEX。xxx種PEX材料是在1930年代通過用電子束照射擠壓管來制備的。電子束處理方法在1970年代變得可行，但仍然很昂貴。1960年代，恩格爾交聯得到發展。在該方法中，在擠出前將過氧化物與HDPE混合，交聯發生在熔融聚合物通過長加熱模頭的過程中。1968年，使用氫化硅（硅烷）的Sioplas工藝獲得了專利，隨后于1974年獲得了另一種基于硅烷的工藝Monosil。使用乙烯基硅烷的工藝于1986年緊隨其后。

過氧化物交聯(PE-Xa)、硅烷交聯(PE-Xb)、電子束交聯(PE-Xc)和偶氮交聯(PE-Xd)之間存在基本區別。顯示的是過氧化物、硅烷和輻照交聯。在每種方法中，通過輻射(hν)或過氧化物(ROOR)從聚乙烯鏈（頂部中心）中去除一個氫原子，形成一個自由基。然后，兩個自由基鏈可以直接（左下）或通過硅烷化合物（右下）間接交聯。

• 過氧化物交聯(PE-Xa)：使用過氧化物（例如過氧化二異丙苯或過氧化二叔丁基）對聚乙烯進行交聯仍然非常重要。在所謂的Engel工藝中，HDPE和2%過氧化物的混合物首先在擠出機中在低溫下混合，然后在高溫下（200°C到250°C）交聯。過氧化物分解為過氧化物自由基(RO?)，從聚合物鏈中提取（去除）氫原子，從而產生自由基。當它們結合時，形成交聯網絡。得到的聚合物網絡是均勻的，具有低張力和高柔韌性，因此它比（輻照的）PE-Xc更柔軟、更堅韌。LDPE也使用相同的工藝，但溫度可能在160°C到220°C之間變化。
• 硅烷交聯（PE-Xb）：在硅烷（例如三甲氧基乙烯基硅烷）的存在下，聚乙烯最初可以通過輻照或少量過氧化物進行硅官能化。后來的Si-OH基團可以在水浴中通過水解形成，然后縮合并通過形成Si-O-Si橋使PE交聯。[16]催化劑如二月桂酸二丁基錫可加速反應。
• 輻照交聯(PE-Xc)：聚乙烯的交聯也可以通過下游輻射源（通常是電子加速器，偶爾使用同位素輻射器）進行。PE產品在結晶熔點以下通過分解氫原子而交聯。β-輻射具有10mm的穿透深度，?-輻射100mm。從而可以將內部或特定區域排除在交聯之外。然而，由于高資本和運營成本，輻射交聯與過氧化物交聯相比僅起次要作用。與過氧化物交聯相反，該過程在固態下進行。因此，交聯主要發生在無定形區域，而結晶度基本保持不變。
• 偶氮交聯(PE-Xd)：在所謂的Lubonyl工藝中，聚乙烯是在熱鹽浴中擠出后交聯的預添加偶氮化合物。

低程度的交聯最初僅導致分子量的倍增。單個大分子沒有連接，也沒有形成共價網絡。由這些大分子組成的聚乙烯的行為類似于超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)，即類似于熱塑性彈性體。在進一步交聯（交聯度約80%）后，各個大分子最終連接成網絡。這種交聯聚乙烯(PE-X)在化學上被視為熱固性材料，它顯示出高于熔點的橡膠彈性行為，不能再在熔體中加工。交聯程度（以及因此變化的程度）的強度因工藝而異。根據DIN16892（PE-X管道的質量要求），至少必須達到以下交聯度：

• 在過氧化物交聯(PE-Xa)中：75%
• 硅烷交聯（PE-Xb）：65%
• 電子束交聯（PE-Xc）：60%
• 在偶氮交聯（PE-Xd）中：60%

所有PEX管都是按照直接在管子上列出的設計規格制造的。列出這些規格是為了解釋管道的許多標準，并提供有關制造商的具體細節。給出所有這些規范的原因是為了讓安裝人員知道產品是否符合必要的當地法規的標準。標簽確保用戶管道符合所有列出的標準。北美PEX管道中使用的材料由ASTM標準中描述的單元分類定義，最常見的是ASTMF876。PEX的細胞分類包括0006、0008、1006、1008、3006、3008、5006和5008，最常見的是5006。分類0306、3306、5206和5306也很常見，這些材料含有紫外線阻斷劑和/或抑制劑抗紫外線。在北美，所有PEX管材產品均按照ASTM、NSF和CSA產品標準制造，其中包括上述ASTM標準F876和F877、NSF國際標準NSF14和NSF61(NSF-pw)，以及加拿大標準協會標準B137.5，管道經過測試、認證和列名。

在歐洲標準。共有三個分類，分別稱為PEX-A、-B和-C。這些類與任何類型的評級系統無關。

PEX-A是通過過氧化物(Engel)法生產的。該方法在晶體熔點以上進行熱交聯。然而，該過程比其他兩種方法花費的時間略長，因為聚合物在擠出過程中必須長時間保持在高溫和高壓下。交聯鍵位于碳原子之間。

硅烷法，也稱為濕固化法，產生PEX-B。在該方法中，交聯在二次擠出后工藝中進行，在交聯劑之間產生交聯。該過程因熱量和水分而加速。交聯鍵是通過兩個接枝乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)單元之間的硅烷醇縮合形成的，將聚乙烯鏈與CC-Si-O-Si-CC橋連接起來。

PEX-C是通過電子束加工，在冷交聯過程中（低于晶體熔點）生產的。與Engel方法相比，它提供的交聯不太均勻，交聯度較低，尤其是在管徑超過一英寸（2.5厘米）的情況下。如果過程控制不當，管子的外層可能會變脆。然而，它是三種方法中最清潔、最環保的方法，因為它不涉及其他化學物質，僅使用高能電子來分裂碳氫鍵并促進交聯。

PEX管材廣泛用于代替管道應用中的銅。2006年的一項估計是，用于將飲用水輸送到家庭水龍頭的住宅使用PEX每年增加40%。2006年，ThePhiladelphiaInquirer建議管道安裝人員從銅管轉向PEX。在20世紀早期到中期，大量生產的管道由鍍鋅鋼制成。由于用戶遇到了內部生銹的問題，從而減少了水量，因此在1960年代后期，這些被銅管所取代。在后來的幾十年中，也使用了帶有膠水配件的??塑料管。最初，PEX管是循環輻射加熱系統中最流行的輸水方式，從1960年xxx始，它首先用于循環系統。水力系統將水從鍋爐或加熱器循環到房屋中需要熱量的地方，例如踢腳線加熱器或散熱器。PEX適用于循環熱水。漸漸地，PEX越來越被更多的室內管道使用所接受，例如將加壓水輸送到整個房子的固定裝置。在2000年代，銅管和塑料PVC管越來越多地被PEX取代。PEX可用于地下用途，盡管一份報告建議為此類應用使用適當的套管。

在管道中使用PEX的好處包括：

• 靈活性。由于其靈活性，PEX已成為住宅給水管道的有力競爭者。如果空間允許，它可以彎曲成大半徑轉彎，或者通過使用肘關節來適應轉彎。此外，它可以處理短半徑轉彎，有時用金屬或硬塑料支架支撐；相比之下，PVC、CPVC和銅都需要彎頭接頭。然而，單根PEX管無法處理90度的急轉彎，因此在這種情況下，需要將兩根PEX管與一個90度的PEX彎頭接頭連接起來。
• 管道直接布線。PEX可以直接從分配點到出口固定裝置，無需切割或拼接管道。這減少了對潛在脆弱和昂貴的接頭的需求，并減少了由于在過渡處引起的湍流而導致的壓力下降。由于PEX非常靈活，因此通常可以在每一端僅使用一個連接將供應管線從水源直接安裝到設備。
• 固定裝置處的水壓更大。由于PEX管道通常有較少的急轉彎，因此需要它的水槽、淋浴間和馬桶處的水壓更大。
• 降低材料成本。材料成本約為替代品的25%。一個賬戶表明，銅的價格從2002年到2006年翻了兩番。
• 更容易安裝。與銅管相比，安裝PEX的勞動強度要低得多，因為無需使用焊槍將管道焊接在一起，也無需使用膠水將管道連接到配件上。一位房屋檢查員寫道，一旦您使用過PEX，您將永遠不會再使用其他臭膠。安裝輻射供暖系統的建筑商發現，PEX管道使安裝變得容易且操作無問題。PEX連接可以通過使用壓縮接頭將兩個匹配部件推在一起，或使用可調扳手或特殊壓接工具來實現。通常，在PEX安裝中需要較少的連接和配件。
• 不易腐蝕。PEX與銅不同，不會受到礦物質或濕氣的腐蝕。
• 安裝過程中沒有火災風險。連接銅管的最古老和最常見的方法是使用焊炬將零件焊接在一起。明火總是有在周圍結構中引起火災的風險，但PEX安裝不需要火焰。
• 能夠將新的PEX與現有的銅和PVC系統合并。制造商制造的配件允許安裝人員在一端連接一根銅管，另一端連接一根PEX線，并提供減小或擴大管道直徑的選項。
• 長壽。PEX的優勢特性也使其成為逐步替代金屬和熱塑性管道的候選者，特別是在長壽命應用中，因為PEX管道的預期壽命達到50年。
• 適用于冷熱管道。一種方便的安排是使用顏色編碼來減少混淆的可能性。通常，紅色PEX管用于熱水，而藍色PEX管用于冷水。
• 不太可能從凍結中爆裂。一般的立場是，PEX塑料材料的爆裂速度比銅管或PVC管要慢，但它們最終會爆裂，因為冷凍會導致水膨脹。一位帳戶表示，PEX充水管道，隨著時間的推移凍結，會膨脹和撕裂；相比之下，銅管撕裂和PVC破碎。家庭專家史蒂夫麥克斯韋在2007年建議，PEX充水管道可以承受五到六次凍融循環而不會裂開，而銅會在xxx次冷凍時迅速裂開。在新的沒有暖氣的季節性房屋中，仍然建議在沒有暖氣的寒冷季節排水或采取其他措施防止管道因寒冷而爆裂。在新建筑中，如有必要，建議所有水管略微傾斜以便排水。
• 環境效益。一個帳戶表明，用于輻射供暖的PEX比銅對環境更好，盡管它指出管道是以石油產品為基礎的。
• 可以進行管道絕緣。可以在PEX管道中添加傳統的泡沫包裹絕緣材料，以保持熱水和冷水的溫度，并在必要時防止凍結。

• 日光降解。PEX管不能用于暴露在陽光下的應用中，因為它會很快降解。安裝前必須避光存放，安裝后需避光避光。讓它暴露在陽光直射下短短30天可能會導致管道由于脆化而過早失效。
• 被昆蟲穿孔。PEX管很容易被食草昆蟲的口器穿孔；特別是，已知西方針葉樹種子蟲(Leptoglossusoccidentalis)有時會刺穿PEX管，導致泄漏。
• 黃色黃銅配件的問題。在美國、加拿大和歐洲，有人聲稱PEX系統故障導致了幾起未決的集體訴訟。據稱這些故障是由于PEX系統中使用的黃銅配件造成的。通常，建筑商和制造商從這些經驗中吸取了教訓，并找到了用于連接管道與連接器、閥門和其他配件的配件的最佳材料。但據報道，在內華達州的安裝中使用的一種特定類型的黃銅配件存在問題，導致其富含礦物質的硬水和所謂的黃銅配件之間產生了負面的相互作用。配件中的鋅在一種稱為脫鋅的化學反應中滲入管道材料中，導致一些泄漏或堵塞。一個解決方案是用含有5%到10%鋅的紅黃銅配件代替含有30%鋅的黃銅配件。這導致加州建筑當局堅持使用通常具有較低鋅含量的紅黃銅制成的配件，并且由于這些特定配件的問題已經眾所周知，因此不太可能在未來引起問題。
• 對新管道系統的初步調整。在早期階段報告了一些問題，因為管道工和房主學會了適應新配件，以及連接不良或不正確的情況，但自2000年以來，房屋檢查員通常沒有注意到PEX有任何問題。
• 用于管道絕緣的有限粘合劑。一位消息人士表示，使用某些粘合劑將管道絕緣材料應用于PEX可能會產生不利影響，導致管道過早老化；但是，可以使用其他絕緣材料，例如傳統的泡沫包裹絕緣材料，而不會產生負面影響。
• 裝修費用。一般來說，PEX配件，特別是自己動手做的推入式配件，比銅配件貴，盡管不需要焊接。由于PEX的靈活性，它通常需要較少的配件，這往往會抵消每個配件的較高成本。
• 使用鐵基組件進行PEX輻射加熱的潛在問題。如果普通PEX管用于具有鐵質散熱器或其他部件的輻射供暖系統，這意味著它們是由鐵或其合金制成的，那么隨著時間的推移可能會生銹；如果是這種情況，那么一種解決方案是在這些系統中設置氧氣屏障以防止生銹。大多數用于加熱的現代PEX裝置都使用氧氣阻隔涂層PEX。
• 氣味、化學味道和可能的健康影響。在2000年代，加利福尼亞州存在關于健康問題的爭議。幾個團體阻止采用PEX，因為擔心化學品進入水中，無論是來自管道外的化學品，還是來自管道內的化學品，如甲基叔丁基醚和叔丁醇。這些擔憂將PEX在全州范圍內的采用推遲了近十年。經過被描述為司法過山車的大量來回法律爭論之后，爭議團體達成共識，加利福尼亞州允許在所有占用中使用PEX。環境影響報告和隨后的研究確定，使用PEX管道不會引起公眾健康的擔憂。

替代管道選擇包括：

• 鋁塑復合材料是在內部和外部層壓的鋁管，并帶有塑料層進行保護。
• 波紋不銹鋼管，由不銹鋼制成的連續柔性管，內部為PVC，并經過空氣泄漏測試。
• 聚丙烯管，與CPVC的應用相似，但它是一種化學惰性材料，不含有害物質，并且在燃燒時減少了危險排放。它主要用于輻射地板系統，但作為無浸出家用飲用水管道越來越受歡迎，主要用于商業應用。
• 聚丁烯(PB)管是一種塑料聚合物，從70年代后期到1995年一直用于制造飲用水管道。然而，人們發現最初用于連接聚丁烯管的聚甲醛（POM或乙縮醛）連接器很容易受到影響強調通過添加次氯酸鹽（一種用于消毒水的常見化學物質）來增強化學攻擊。退化的連接器會在高應力壓接區域開裂和泄漏，從而損壞周圍的建筑結構。后來的包含銅配件的系統似乎沒有次氯酸鹽侵蝕的問題，但由于早期問題造成的昂貴的結構損壞，聚丁烯仍然失寵，并且在加拿大和美國不被接受

PEX-AL-PEX管，或AluPEX，或PEX/Aluminum/PEX，或多層管由夾在兩層PEX之間的一層鋁制成。金屬層作為氧氣屏障，阻止氧氣通過聚合物基質擴散，因此它不會溶解到管中的水中并腐蝕系統的金屬部件。鋁層很薄，通常為1或2毫米，并為管提供一定的剛度，以便在彎曲時保持形成的形狀（普通PEX管會彈回直管）。鋁層還提供了額外的結構剛度，使管子適用于更高的安全工作溫度和壓力。自2010年以來，AluPex管材的使用量大幅增長。它易于工作和定位。曲線可以很容易地用手形成。存在用于熱水和冷水以及氣體的管。由于層間滲水導致過早失效，該產品在加拿大已停產。

有兩種類型的配件可以使用。卷曲或壓縮。壓接連接器較便宜，但需要專門的壓接工具。壓縮配件用普通扳手擰緊，旨在使系統的各個部分易于拆卸，它們也適用于小型工程，尤其是。DIY，無需額外工具。PEX工具套件包括使用PEX管進行接頭和連接所需的許多基本工具。在大多數情況下，此類套件要么在當地的五金店、管道供應店購買，要么由房主或承包商組裝。PEX工具包的價格低于100美元，最高可達300美元以上。典型的PEX工具套件包括壓接工具、用于連接的擴展工具、夾具工具、PEX切割器、環、板和訂書機。

• 人工關節：人工關節中使用高度交聯聚乙烯作為耐磨材料。交聯聚乙烯在髖關節置換術中是首選，因為它具有耐磨性。然而，膝關節置換需要使用不同參數制造的PE，因為交聯可能會影響機械強度，并且由于軸承表面的幾何一致性較低，膝關節中的應力集中度更高。制造商從超高分子量聚乙烯開始，然后用電子束或伽馬輻照進行交聯。
• 牙科應用：在牙科修復中也看到了PEX作為復合填充材料的一些應用。
• 船只：PEX也用于許多獨木舟和皮劃艇。PEX按名稱Ram-X和其他品牌特定名稱列出。由于交聯聚乙烯的特性，修復船體的任何損壞都相當困難。一些粘合劑，例如3M的DP-8005，能夠粘合到PEX上，而較大的修復需要將更多的聚乙烯熔化并混合到獨木舟/皮劃艇中，以形成牢固的粘合并填充受損區域。
• 電力電纜絕緣：交聯聚乙烯廣泛用作所有電壓范圍的電力電纜的電氣絕緣，但它特別適用于中壓應用。它是最常見的聚合物絕緣材料。縮寫詞XLPE通常用于表示交聯聚乙烯絕緣材料。
• 汽車管道和外殼：PEX也稱為XLPE，廣泛用于汽車售后市場，用于冷空氣進氣系統和過濾器外殼。其性能包括高熱變形溫度、良好的抗沖擊性、耐化學性、低彎曲模量和良好的耐環境應力開裂性。這種形式的XLPE最常用于滾塑成型；XLPE樹脂以35目（500μm）樹脂粉末的形式出現。
• 家用電器：Asko的洗衣機和洗碗機使用PEX進水軟管，而不是使用雙壁橡膠/塑料安全軟管。