Osnovne lastnosti ultra-visoke molekulske mase polietilen (UHMWPE)

Ultra-visoka molekularna maša polietilen (UHMWPE) se na splošno nanaša na polietilen z relativno molekulsko maso 150 × 104 ali več in je nova vrsta inženirske plastike. Gostota UHMWPE s povprečno relativno molekulsko maso 200 × 104 je le 0,935 g/cm3, kar je nižje od vseh drugih inženirskih plastik, na splošno več kot 50% nižje od PTFE in več kot 30% nižje od Paraformaldehid, zato je za njene izdelke značilna lahka teža. UHMWPE ima različne odlične mehanske lastnosti, fizikalne lastnosti, kemijske lastnosti, zelo odporne na obrabo, korozijsko odpornost, odpornost proti udarcem, samovšečnost, nizek faktor trenja, nizka absorpcija vode, ni enostavno spoštovati tujih predmetov, higiene in Netoksičnost, recikliranje in nizko temperaturna odpornost itd., Zlasti njegova odpornost na odrgnino je še posebej izjemna. Njegove pomanjkljivosti so slaba toplotna odpornost, nizka trdota, nizka natezna trdnost, slabe lastnosti zaostalega plamena.

1. Podatki o uspešnosti UHMWPE

2. Mehanske lastnosti

(1) odpornost na udarce

Udarna moč UHMWPE je med najboljšimi v celotni inženirski plastiki. UHMWPE lahko ohrani odlično odpornost na udarce tudi pri nizki temperaturi in tudi pri tekočem dušiku (-196 ℃) ima UHMWPE tudi dobro vpliv, kar je značilno, da druge plastike nimajo. Njegova udarna moč se začne povečevati s povečanjem relativne molekulske mase, relativno molekulsko maso 150 × 104 ali tako, da doseže največjo vrednost, nato pa z relativno molekulsko maso dviga in postopoma upada. Udarna trdnost UHMWPE je približno 2 -krat večja kot polikarbonat, ABS 5 -krat, PA, paraformaldehid in PBT več kot 10 -krat.

(2) odpornost na odrgnino

Odpornost od abrazije UHMWPE je na vrhu seznama plastike, nekajkrat višja kot pri ogljikovem jeklom in medenini, njegova odpornost na odrgnjenje pa je mogoče še izboljšati s povečanjem relativne molekulske mase. Slika 1-1 prikazuje primerjavo odpornosti proti obrabi med UHMWPE in drugimi materiali. Preskusni pogoji so naslednji: malta je sestavljena iz dveh masnih delov vode in 3 masnih delov peska; Rotacijska hitrost testnega kosa je 900R/min; Čas teka je 7h.

Primerjava abrazijske odpornosti UHMWPE z drugimi materiali

(3) Samozaveženje

UHMWPE ima odlično samovšečnost in nizek dinamični faktor trenja, ki je primerljiv s PTFE. V tabeli 1-2 je navedena primerjava dinamičnega faktorja trenja med UHMWPE in drugo inženirsko plastiko. Vidimo, da je kinetični faktor trenja UHMWPE pod vodnim mazanjem 1/2 faktorja PA66 in POM, v neobjavljenih pogojih pa je drugi le PTFE, ki ima med plastiko najboljšo samoumevno lastnost. Ko deluje v drsni ali vrtljivi obliki, ima boljše drsne zmogljivosti kot jeklo in medenina z dodatkom mazalnega olja. Poleg tega je cena UHMWPE nizka, zato na področju tribologije velja za trenje materiala z zelo dobrim razmerjem med stroški in zmogljivostjo.

Primerjava dinamičnega faktorja trenja med UHMWPE in drugo inženirsko plastiko

(4) Natezna trdnost

Natezna trdnost donosa UHMWPE je povezana z relativno molekulsko maso in gostoto, s povečanjem relativne molekulske mase in gostote se zmanjšuje, tudi trdnost nateznega donosa se zmanjšuje; Kadar pa je gostota 0,94 g/cm3 ali je relativna molekularna masa več kot 150 × 104, je sprememba trdnosti nateznega donosa razmeroma majhna in je v bistvu ponavadi fiksna vrednost. Natezna lomska moč je povezana le z relativno molekularno maso, učinek gostote nanjo pa je v bistvu zanemarljiv. V nasprotju s trdnostjo nateznega donosa se s povečanjem relativne molekulske mase natezna trdnost ustrezno poveča.

3. Električne lastnosti

Enako kot navaden polietilen je molekularna veriga UHMWPE sestavljena le iz ogljika in vodika, električne lastnosti UHMWPE so neodvisne od velikosti relativne molekulske mase, tako da ima odlične električne izolacijske lastnosti. Njegova volumska upornost je do 1016 ~ 1018Ω-cm, tangenta kota dielektrične izgube pa (2 ~ 3) × 10-4. 4.

4. Termične lastnosti

Toplotna odpornost UHMWPE ni visoka, temperatura uporabe je običajno pod 100 ℃. Vendar pa je zaradi relativne molekulske mase zelo velika, zato sta njegova temperatura izkrivljanja in mehčanje vikatov višja kot pri navadnem HDPE, je tališče UHMWPE (136 ℃) bolj ali manj enako kot pri navadnem HDPE, Vendar ima UHMWPE zelo dobro nizko temperaturno odpornost, najboljša med vsemi plastiki, temperatura krhtice je pod -70 ℃, tudi če je temperatura tekočega helija (-3 ℃) pod -70 ℃ in temperatura temperature tekočega helija (-4 ℃) je pod -70 ℃, temperatura temperature tekočega helija pa je pod -70 ℃. Temperatura krhtice je pod -70 ° C, tudi pri tekočih temperaturah helija (-269 ° C) pa ima še vedno nekaj udarne trdnosti in odpornosti proti odrgni. Tudi pri temperaturi tekočega helija (-269 ℃) ima še vedno določeno udarno moč in odpornost na odrgnino. Območje delovne temperature je od -265 do 100 ℃ in še vedno lahko ohranja dobro žilavost in trdnost brez krhtinja, kadar je temperatura tako nizka kot -195 ℃, tako da se lahko uporablja v delih z nizko temperaturo, cevovodi in zelo nizka temperatura situacije, kot je jedrska industrija.

5. Kemična odpornost

UHMWPE ima odlično kemično odpornost. Diethane, ethylene glycol, gasoline, heptane, hexane, cyclohexane, carbon disulfide, isopentanol, ethyl ester, methyl isobutyl ketone, benzene methanol, etc. More than 80 kinds of organic solvents such as any one of the solvents impregnated for 30d, the appearance Od videza brez anomaliznih pojavov, uspešnosti različnih vrst praktično brez sprememb. To je posledica dejstva, da polietilen ultra visoka molekulska masa nima funkcionalne skupine v molekularni strukturi in skoraj ni razvejane verige in dvojne vezi ter visoke kristalnosti. Vendar pa ni stabilen v koncentrirani žveplovi kislini, koncentrirani klorovodiki, koncentrirani dušikovi kislini, halogeniranih ogljikovodiko in aromatičnih ogljikovodikih in drugih topilih, hitrost oksidacije pa se poveča s dvigom temperature.

6. Absorpcija vode

Stopnja absorpcije vode UHMWPE je najmanjša med inženirsko plastiko (glej tabelo 1-3), kar je posledica dejstva, da molekularna veriga UHMWPE sestavlja samo ogljikove in vodikove elemente, v molekuli Tako je hitrost absorpcije vode izjemno nizka. Zato se izdelki ne bodo spremenili v velikosti zaradi absorpcije vode tudi v vlažnem okolju, hkrati pa ne bodo vplivali posušiti pred oblikovanjem in predelavo.

Absorpcija vode več skupne inženirske plastike

7. Ultra-visoka uporaba polietilena molekulske mase

Z najboljšo skupno zmogljivostjo se je UHMWPE pogosto uporabljal na področjih strojev, električnih aparatov, zabojnikih za embalažo, kemični opremi, prevozu, shranjevanju materiala in prevoza, prenašanju cevovodov, medicinskih in športnih opreme itd. Glavni izdelki so: listi, listi, lini, listi, Cevi, palice in končni izdelki. Glavni izdelki so: plošče, cevi, palice in končni izdelki, ki vključujejo prestave, ležaje, puše, valje, vodilne tirnice, drsnike, obloge in tako naprej. Iz tehnologije obdelave izdelkov lahko razdelimo na oblikovanje, obdelavo, ekstruzijo, injekcijsko oblikovanje, žigosanje, pihanje, oblikovanje zvitkov, termoplastično obdelavo in oblikovanje žic.