關(guān)于超高分子量聚乙烯,看這篇就夠了!

超高分子量聚乙烯，簡(jiǎn)稱UHMWPE或者UPE，是分子量150萬(wàn)以上的無(wú)支鏈的線性聚乙烯。是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。

與其它工程塑料相比，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有表面硬度和熱變形溫度低、彎曲強(qiáng)度以及蠕變性能較差等缺點(diǎn)。這是由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的分子結(jié)構(gòu)和分子聚集形態(tài)造成的，可通過(guò)填充和交聯(lián)的方法加以改善。

由于分子量極高，超高分子量聚乙烯具有普通聚乙烯和其它工程塑料所的綜合使用性能，被歐美許多國(guó)家稱為“令人驚異的塑料”，在許多行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。

超高分子量聚乙烯性能

超高分子量聚乙烯加工

由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融狀態(tài)的粘度高達(dá)108Pa*s，流動(dòng)性極差，其熔體指數(shù)幾乎為零，所以很難用一般的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展，通過(guò)對(duì)普通加工設(shè)備的改造，已使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)由的壓制-燒結(jié)成型發(fā)展為擠出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。按照美國(guó)菲利普石油公司劃分，分子量超過(guò)150萬(wàn)的無(wú)支鏈的線性聚乙烯，常見(jiàn)分子量為100萬(wàn)-600萬(wàn)，甚至能達(dá)到1000萬(wàn)，鏈長(zhǎng)和分子量分別是高密度聚乙烯(HDPE)的10-20倍和20-30倍。

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)樹脂的分子鏈較長(zhǎng)，易受剪切力作用發(fā)生斷裂，或受熱發(fā)生降解。因此，較低的加工溫度，較短的加工時(shí)間和降低對(duì)它的剪切是非常必要的。

為了解決超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的加工問(wèn)題，除對(duì)普通成型機(jī)械進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)外，還可對(duì)樹脂配方進(jìn)行改進(jìn)：與其它樹脂共混或加入流動(dòng)改性劑，使之能在普通擠出機(jī)和注塑機(jī)上成型加工。

超高分子量聚乙烯型材的特點(diǎn)

超高分子量是這種聚合物與眾不同的特質(zhì)，其具有300至600萬(wàn)的分子量，而高密度聚乙烯樹脂只有30萬(wàn)至50萬(wàn)。這種差別是保證超高分子量聚乙烯具備足夠的強(qiáng)度，以達(dá)到其他低等聚合產(chǎn)品所不可能具備的耐磨損和抗沖擊能力。超高分子量聚乙烯，簡(jiǎn)稱UHMWPE或者UPE，是分子量150萬(wàn)以上的無(wú)支鏈的線性聚乙烯。超高分子量聚乙烯的超高分子量的含義是它不會(huì)融化并向液體一樣流動(dòng)，因而加工方法由粉末金屬技術(shù)衍生。

傳統(tǒng)的塑料加工技術(shù)，比如注塑成型、吹塑和熱定型，無(wú)法應(yīng)用于超高分子量聚乙烯。擠壓成型是應(yīng)用于這種樹脂常見(jiàn)的加工工藝，這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品韌性更強(qiáng)。下面小編給大家介紹一下超高分子量聚乙烯型材的特點(diǎn)。

超高分子量聚乙烯型材的特點(diǎn)：

1、耐磨性

UHMWPE的耐磨性居塑料之冠，并超過(guò)某些金屬，圖1為UHMWPE與其它材料耐磨性比較。從圖1可以看出，與其它工程塑料相比，UHMWPE的沙漿磨耗指數(shù)僅是PA66的1/5，HEPE和PVC的1/10;與金屬相比，是碳鋼的1/7，黃銅的1/27。這樣高的耐磨性，以致于用一般塑料磨耗實(shí)驗(yàn)法難以測(cè)試其耐磨程度，因而專門設(shè)計(jì)了一種沙漿磨耗測(cè)試裝置。從圖1可以看出，與其它工程塑料相比，UHMWPE的沙漿磨耗指數(shù)僅是PA66的1/5，HEPE和PVC的1/10。UHMWPE耐磨性與分子量成正比，分子量越高，其耐磨性越好。

2、耐沖擊性

UHMWPE的沖擊強(qiáng)度，在所有工程塑料中名列前茅，圖2為UHMWPE與其他工程塑料沖擊強(qiáng)度比較，從圖2中可以看出，UHMWPE的沖擊強(qiáng)度約為耐沖擊PC的2倍，ABS的5倍，POM和PBTP的10余倍。耐沖擊性如此之高，以致于采用通常沖擊試驗(yàn)方法難以使其斷裂破壞。其沖擊強(qiáng)度隨分子量的增大而提高，在分子量為150萬(wàn)時(shí)達(dá)到值，然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。值得指出的是，它在液氮中(-195℃)也能保持優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，這一特性是其它塑料所沒(méi)有的。二、假如超高分子聚乙烯型材與混凝土材料相接，應(yīng)當(dāng)對(duì)料斗的狀況開展查驗(yàn)，若煤倉(cāng)襯型材對(duì)有突顯或凹起的地區(qū)應(yīng)盡可能解決整平，開展完全倉(cāng)處理，以避免煤倉(cāng)襯型材安裝太松或是掉型材狀況的產(chǎn)生。此外，它在反復(fù)沖擊表面硬度更高。

3、自潤(rùn)滑性

UHMWPE有極低的摩擦因數(shù)(0.05～0.11)，故自潤(rùn)滑性優(yōu)異。表1為UHMWPE與其他工程塑料摩擦因數(shù)比較。從表1可以看出，UHMWPE的動(dòng)嗎擦因數(shù)在水潤(rùn)滑條件下是PA66和POM的1/2，在無(wú)潤(rùn)滑條件下僅次于塑料中自潤(rùn)滑性的聚四氟乙烯(PTFE);當(dāng)它以滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)形式工作時(shí)，比鋼和黃銅加潤(rùn)滑油后的潤(rùn)滑性還要好。超高分子量聚乙烯加工由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融狀態(tài)的粘度高達(dá)108Pa*s，流動(dòng)性極差，其熔體指數(shù)幾乎為零，所以很難用一般的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工。因此，在摩擦學(xué)領(lǐng)域UHMWPE被譽(yù)為成本/性能非常理想的摩擦材料。

4、耐化學(xué)藥品性

UHMWPE具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性，除強(qiáng)氧化性酸液外，在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)(酸、堿、鹽)及有機(jī)介質(zhì)(荼溶劑除外)。其在20℃和80℃的80種中浸漬30d，外表無(wú)任何反?，F(xiàn)象，其它物理性能也幾乎沒(méi)有變化。

超高分子量聚乙烯型材產(chǎn)品應(yīng)用

超高分子量聚乙烯是指分子量在300萬(wàn)以上的線性結(jié)構(gòu)聚乙烯，是綜合性能的工程塑料，其耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、自潤(rùn)滑、吸收沖擊能—這五個(gè)性能是現(xiàn)有塑料中的，在國(guó)際上被稱為“令人驚異的材料”。隨著人們對(duì)其性能的開發(fā)，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。其在20℃和80℃的80種中浸漬30d，外表無(wú)任何反?，F(xiàn)象，其它物理性能也幾乎沒(méi)有變化。雖然產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域多，但是對(duì)于其如何應(yīng)用，大多數(shù)人還是不熟悉，下面小編就給大家介紹下超高分子量聚乙烯型材產(chǎn)品應(yīng)用吧。

1、以耐磨性和耐沖擊性為主的應(yīng)用：

1)、紡織機(jī)械紡織機(jī)械是UHMWPE早應(yīng)用的領(lǐng)域。目前，國(guó)外在每臺(tái)紡織機(jī)械應(yīng)用的UHMWPE零件平均有30件，如投梭器、打梭棒、齒輪、聯(lián)結(jié)器、掃花桿、緩沖塊、偏心輪、桿軸套、擺動(dòng)后梁等耐沖擊磨損零件。

2)、造紙機(jī)械造紙機(jī)械是UHMWPE應(yīng)用的第二個(gè)領(lǐng)域。目前，在造紙機(jī)械應(yīng)用UHMWPE的用量占總量的10%，如采用UHMWPE制造造紙機(jī)的刮水型材、吸水箱蓋型材、導(dǎo)流型材、水翼、壓密部件、接頭、密封軸桿、偏導(dǎo)輪、、過(guò)濾器等。

3)、包裝機(jī)械用UHMWPE取代改性氟塑料制作導(dǎo)軌，傳送裝置的滑塊座、固定型材等，UHMW-PE導(dǎo)軌，墊條，護(hù)攔(塑鋼)。

4)、通用機(jī)械用UHMWPE可制作齒輪、凸輪、葉輪、滾輪、滑輪、軸承、軸瓦、軸套、銷軸、墊片、密封墊、彈性聯(lián)軸節(jié)、螺釘、管卡等。如碼頭、橋梁墩的防護(hù)型材。

耐腐蝕性和不吸水性為主的應(yīng)用：

1)、容器包裝用UHMW-PE制作太陽(yáng)能設(shè)備的溫水容器，是目前UHMWPE應(yīng)用得廣泛的領(lǐng)域之一。

2)、化工設(shè)備用UHMW-PE制作化學(xué)工業(yè)部件，如：密封填型材、填密料、真空模盒、泵部件、軸承襯瓦、齒輪、密封結(jié)合等。

3)、輸送管道