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耐磨板材为什么人们都选择超高分子量聚乙烯板?

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发表时间:2019-08-14 16:14作者:嘉盛利特

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)综合了所有塑料的优越性能,其耐冲击、耐磨损、耐化学腐蚀、自身润滑、吸收冲击能这五个特性是目前即存塑料中所具有的最高数值,这种新型塑料制品的杰出性能在欧美各国受到普遍重视。 超高分子量聚乙烯树脂是由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下聚合而成的粘均分子量大于150万~700万的热塑性工程塑料,被称为神奇的塑料 。

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超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)板材 

    1、高耐磨性:超高分子量聚乙烯最引人注目的一个性能是它具有极高耐磨性,就连许多金属材料(如碳钢、不锈钢、青铜等)的有规则磨性也不如它。随着聚乙烯分子量的升高,这种材料就越耐磨。    

    2、极高的抗冲击性能:超高分子量聚乙烯的抗冲强度和它的分子量有关,分子量低于200万时,随分子量增长,冲击强度增高,在200万左右达到一峰值,这时峰后,分子量 再升高冲击强度反而会下降。这是由于分子链非常时妨碍了它的光晶作用,使在大分子中存在大的无定形区因而可以吸收较大的冲击能量。超高分子量聚乙烯即使有-40oC低温下,仍有很讥的抗冲击性能,甚至在液气-269oC温度下,仍然能 保持较好的耐冲击性能,这种优异的低温特性,使超高分子量聚乙烯的应用扩展到低温工程领域。    

    3、很低的磨擦系数:超高分子量聚乙烯非常耐磨,而且磨擦系数低、自润滑性良好,是一种理想的轴承轴套、滑块、衬里材料。使用超高分子量聚乙烯作为设备的磨擦部件,除可提高耐磨寿命外,还可收到节能效果。        

       4、良好的耐化学腐蚀性:超高分子量聚乙具有良的耐化学腐蚀特性,除浓硝酸、浓硫酸外,它在所有的碱液、酸液中都不会受腐蚀,并且可在温度(80oC的浓盐酸中应用,在<20%的硝酸、<75%的硫酸中也是稳定的,

它对水、液体洗涤也很稳定。)但是,超高分子量聚乙烯在芳香料或卤代料化合物中(特别是在温度较高的状况下)极易溶胀,因此,应用时要特别注意。    

    5、很低吸水性:超高分子量聚乙烯吸水率很低,它几乎是不吸水,在水中不膨胀,比尼龙的吸水性小得多。        6、热学性能:按ASTM(负荷4.6kg/cm2)方法的测定,热变形温度为85oC,在较小的负荷下,使用温度可达90oC,在特殊情况下,允许在更高的温 度下使用,由于超高分子量聚乙烯是一种韧性极好的材料,因而它的耐低性能也非常优异,在-269oC低温下,仍具有一定的延展性,而没有脆裂迹象。  

    7、电性能:超高分子量聚乙烯在很宽的温度范围内,都具有很优良的电性能,它的体积电阻达10-18CM,击穿电压达50KV/mm,介电常数2.3。在较宽的温度及频率范围内,它的电性能变化极小。在耐热温度范围内,很适宜用作电气工程的结构材料和纸厂的材料。    

    8、无毒性超高分子量聚乙烯无味、无毒、无臭,本身无腐蚀性,具有生理循性和生理适应性。 

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)板材的这些特性,特别是耐磨、抗冲击性、自润滑性能,在工程塑料中都是很好的。

UHMW-PE超高分子量聚乙烯板是分子量高于150万的热塑性工程塑料。分子链长度是高密度聚乙烯的10-20倍,更长分子链(更高的分子量)赋予了UHMW-PE超高分子量聚乙烯的主要优势在于韧性、耐磨性和抗应力开裂性,由于它是聚乙烯的一种,UHMW-PE也具有润滑性、耐化学性和通用HDPE的优良电性能,它的开发成功被普遍认为是 20 世纪十大科技成果之一。 产品特性 : 

极好的耐磨性,良好的耐低温冲击性、自润滑性、无毒、耐水、耐化学药品性,耐热性优于一般PE,缺点是耐热性(热变形温度)低、加工成型性差,外表面硬度,刚性,耐蠕变性不如一般工程塑料,膨胀系数偏大。UHMWPE流动性差,熔融状态下粘度极高,是呈橡胶状的高粘弹性体,早期仅能用压制和烧结方法成型,目前也可用挤出、注塑和吹塑方法加工。 

机械性能高于一般的高密度聚乙烯。具有突出的抗冲击性、耐应力开裂性、耐高温蠕变性、低摩擦系数、自润滑性,耐化学腐蚀性、噪音阻尼性、耐核辐射性等。 

使用温度100~110℃,耐寒性好,可在-269℃下使用。密度0.935g/cm3,分子量200万的产品,其断裂拉伸强度40MPa,断裂伸长率350%,弯曲弹性模量600MPa,悬臂梁缺口冲击冲不断,磨耗量(MPC法)20mm

应用领域: 

  超高分子量聚乙烯棒可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料用于纺织、造纸、食品机械、运输、医疗、煤矿、化工等部门 。如纺织工业上技梭器、打梭棒、齿轮、联结 、扫花杆、缓冲块、偏心块、杆轴套、摆动后果等耐冲击磨损零件。造纸工业上做箱盖板、刮水板、压密部件、接头、传动机械的密封轴杆、偏导轮、刮刀、过滤器等;运输工业上做粉状材料的料斗、料仓、滑槽的衬里。 

  超高分子量聚乙烯棒可做各种机械的零部件,包括食品机械的齿轮、蜗轮、蜗杆、轴承。化工中做泵、阀门、档板、滤板。医疗上,还可用于心脏瓣膜、短形外科零件,人工关节及节育植入体。体育上做滑冰地板、滚地球道、滑雪板、机动雪橇零件。 

  应用范围与聚酰胺、聚四氟乙烯相近,耐磨性超过碳钢,做齿轮、轴承、轴瓦、星轮、阀门、泵、导轨、密封填料、设备衬里、滑变板、人工关节等. 

  超高分子量聚乙烯具有许多优异的性能,然而如此优异的工程塑料却很少有人知道它的存在,这主要是由于以前对超高分子量聚乙烯的熔体特性研究不足,加工方法基本上还停留在落后的压制一烧结工艺上。近年来,随着超高分子量聚乙烯加工技术的不断发展,其制品已在许多领域中获得了成功的应用。



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