品牌 | 金世祥 |
貨號(hào) | UHMWPE |
用途 | 注塑產(chǎn)品 |
牌號(hào) | U5000 |
型號(hào) | U5000 |
品名 | 其它工程塑料 |
包裝規(guī)格 | 25/KG |
外形尺寸 | 顆粒 |
生產(chǎn)企業(yè) | 金世祥 |
是否進(jìn)口 | 是 |
UHMWPE極高的分子量(HDPE的分子量通常只有2~30萬)賦予其優(yōu)異的使用性能,而且屬于價(jià)格適中,、性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,它幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點(diǎn),,具有普通聚乙烯和其它工程塑料無可比擬的耐磨,、耐沖擊,、自潤(rùn)滑,、耐腐蝕、吸收沖擊能,、耐低溫、衛(wèi)生無毒,、不易粘附、不易吸水,、密度較小等綜合性能。事實(shí)上,,目前還沒有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能,。
UHMWPE的耐磨性居塑料之冠,并超過某些金屬,,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,。UHMWPE耐磨性與分子量成正比,,分子量越高,其耐磨性越好,。
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有的,。此外,,它在反復(fù)沖擊表面硬度更高,。
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)摩擦因數(shù)在水潤(rùn)滑條件下是PA66和POM的1/2,,在無潤(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,。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。
名稱 | 摩擦系數(shù) |
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自潤(rùn)滑 | 水潤(rùn)滑 | 油潤(rùn)滑 |
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UHMWPE | 0.10~0.22 | 0.05~0.10 | 0.05~0.08 |
PTFE | 0.04~0.25 | 0.04~0.08 | 0.04~0.05 |
PA66 | 0.15~0.40 | 0.14~0.19 | 0.06~0.11 |
POM | 0.15~0.35 | 0.10~0.20 | 0.05~0.10 |
表1 UHMWPE與其它工程塑料摩擦因數(shù)比較
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種有機(jī)溶劑中浸漬30d,外表無任何反?,F(xiàn)象,,其它物理性能也幾乎沒有變化。
UHMWPE具有優(yōu)異的沖擊能吸收性,,沖擊能吸收值在所有塑料中*,,因而噪聲阻尼性能很好,具有優(yōu)良的削音效果,。
UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性,,在液氦溫度(-269℃)下仍具有延展性,,因而能夠用作核工業(yè)的耐低溫部件,。
UHMWPE衛(wèi)生無毒,完全符合日本衛(wèi)生協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn),,并得到美國(guó)食品及藥物行政管理局和美國(guó)農(nóng)業(yè)部的認(rèn)可,,可用于接觸食品和藥物。
UHMWPE表面吸附能力非常微弱,,其抗粘符能力僅次于塑料中不粘性*的PTFE,,因而制品表面與其它材料不易粘符。
UHMWPE吸水率很低,;一般小于0.01%,,僅為PA66的1%,因而在成型加工前一般不必干燥處理,。
表2為UHMWPE與其它工程塑料密度比較,。由表2可知,,UHMWPE的密度比其它所有工程塑料都低,,一般比PTFE低56%,比POM低33%,,比PBTP低30%,,因此其制品非常輕便,。
名稱 | 相對(duì)密度 | UHMWPE密度比其低/% |
PTFE | 2012 | 56 |
POM | 1.41 | 33 |
PBTP | 1.31 | 30 |
PC | 1.20 | 22 |
PA | 1.02—1.14 | 8—18 |
UHMWPE | 0.94 |
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表2 UHMWPE 與其它工程塑料密度比較
由于UHMWPE具有朝拉伸取向*的結(jié)構(gòu)特征,所以有無可匹敵的超高拉伸強(qiáng)度,,因此可通過凝膠紡絲法制得超高彈性模量和強(qiáng)度的纖維,其拉伸強(qiáng)度高達(dá)3~3.5GPa,拉伸彈性模量高達(dá)100~125GPa,;纖維比強(qiáng)度是迄今已商品化的所有纖維中*的,,比碳纖維大4倍,比鋼絲大10倍,,比芳綸纖維大50%,。
UHMWPE還具有優(yōu)良的電氣絕緣性能,,比HDPE更優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性,,比HDPE更好的耐疲勞性及耐r-射線能力。
目前UHMWPE已在紡織,、造紙,、包裝、運(yùn)輸,、進(jìn)寫,、化工,、采礦,、石油,、建筑,、電氣、食品,、醫(yī)療,、體育等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,并開始進(jìn)入常規(guī)兵器,、船舶,、汽車等領(lǐng)域,。今后還將擴(kuò)大到宇航和原子能等領(lǐng)域,。
1.1,、紡織機(jī)械
紡織機(jī)械是UHMWPE最早應(yīng)用的領(lǐng)域,,早在1958年,,就有幾家公司用UHMWPE制造紡織機(jī)械零件,如取代韌性材料中 的水牛皮制作的織機(jī)上的皮結(jié),,承受40~180次/min長(zhǎng)期振動(dòng)沖擊,,其壽命可達(dá)水牛皮結(jié)的5~6倍。目前,,國(guó)外在每臺(tái)織機(jī)上應(yīng)用的UHMWPE零件平均有30件左右,,如投梭器,、打梭棒、齒輪,、聯(lián)結(jié)器、掃花桿,、緩沖塊,、桿軸套、擺動(dòng)后梁等耐沖擊磨損零件,。
1.2,、造紙機(jī)械
造紙機(jī)械是應(yīng)用UHMWPE的 個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,,約在1960年,,在一臺(tái)削木機(jī)的傳送裝置上 次安裝了UHMWPE防磨條,,對(duì)底板和鏈條起到良好的保護(hù)作用,使用5a基本上無磨損,。據(jù)估計(jì),,防磨條的壽命要比鏈條的壽命高一倍以上,UHMWPE和不銹鋼,、楓木,、澆鑄型聚氨脂及層壓酚醛塑料等耐磨材料都層作為吸水箱蓋板使用,,但重要的是UHMWPE蓋板對(duì)吸水箱上不銹鋼絲網(wǎng)的阻力大大低于其它材料,,因此可使昂貴的不銹鋼死網(wǎng)的使用壽命延長(zhǎng),。今天,,造紙工業(yè)所需UHMWPE用量占總量的10%,如采用UHMWPE制造造紙機(jī)的刮水板,、吸水箱蓋板、壓密部件,、接頭等,;此外UHMWPE也可用來制造造紙機(jī)械的密封軸桿,、偏導(dǎo)輪、刮刀,、過濾器等零部件,。
1.3、包裝機(jī)械
UHMWPE的高耐磨性,、低摩擦因數(shù)和不粘性,,使其在包裝機(jī)械中比某些金屬和其它塑料更適用,,可代替磷青銅和氟塑料。
用UHMWPE取代改性氟塑料制作導(dǎo)軌,、傳送裝置的滑塊座,、固定板等,不僅大大降低了設(shè)備投資費(fèi)用,,而且可延長(zhǎng)使用壽命10~50倍,。
一條液體洗滌劑生產(chǎn)線裝置上的計(jì)時(shí)星輪,,用UHMWPE取代原來的層壓熱固性塑料后,,使過去易磨損,、易劃傷瓶且容易變軟的問題迎刃而解,大大減少了備用件費(fèi)用,有UHMWPE制造的計(jì)時(shí)螺桿,,也已在許多裝瓶線上作為標(biāo)準(zhǔn)部件使用,。
西方一個(gè)大啤酒廠,,用UHMWPE制作了一條約1.6km長(zhǎng)的板帶式瓶子傳送帶,,比用磷青銅制作的傳送帶耐用幾倍。
國(guó)外一個(gè)汽車組裝廠的輸送線上,,鏈條驅(qū)動(dòng)鏈輪使小車在鋼板傳送平臺(tái)上運(yùn)動(dòng),由于鏈條與鋼板的摩擦,,鏈條極易損壞。采用UHMWPE板材替換鋼板,,使磨損大大降低,,同時(shí)也減少了動(dòng)力消耗。
1.4,、通用機(jī)械
由于UHMWPE具有優(yōu)良的耐磨性,、耐沖擊性,它在機(jī)械制造行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,,可制作各種齒輪,、凸輪、葉輪,、滾輪,、滑輪、軸承,、軸瓦,、軸套、削軸,、墊片,、密封墊、彈性聯(lián)軸節(jié),、螺釘?shù)葯C(jī)械零部件,。
2.1,、材料儲(chǔ)運(yùn)
UHMWPE可制作裝煤、水泥,、石灰,、礦粉、鹽,、谷物之類粉狀材料的料斗,、料倉、滑槽的襯里,,由于它具有優(yōu)良的自潤(rùn)滑性,、不粘性,可使上述粉狀材料對(duì)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備不發(fā)生粘附現(xiàn)象,,保證穩(wěn)定輸送,。
煤、礦粉,、糧食等的料斗過去采用不銹鋼襯里進(jìn)行裝箱運(yùn)輸,現(xiàn)改用UHMWPE襯里,,長(zhǎng)期使用時(shí),,可減少發(fā)熱現(xiàn)象,寶鋼運(yùn)送礦石的料斗采用UHMWPE,,要比原先采用的金屬材料使用壽命提高10~50倍,。用UHMWPE制作料斗襯里便于施工、成本低,,所以大發(fā)電廠輸送煤的加料斗也采用了UHMWPE襯里,。
采煤場(chǎng)的煤溜槽采用UHMWPE制造,可降低傾斜角度,,從而提高開采量,。輸送40萬t煤而不需要更換料槽,其使用壽命比襯鎂合金的流料槽提高2倍,。
UHMWPE用于流砂等的固體輸送管道,,與鋼管相比壽命提高18倍,成本降至1/25,,與尼龍管相比壽命提高3倍,,成本降至1/8。在輸送時(shí),,管內(nèi)阻力比金屬管小25%,,大大提高了輸送效率。
在滑槽,、鏟斗和礦石車廂的內(nèi)襯等方面,,用傳統(tǒng)金屬材料時(shí),,遇到寒冷潮濕天氣,物料就會(huì)凍結(jié)在金屬上,,而采用UHMWPE則不會(huì),,從而大大減少了卸貨時(shí)間。在散裝貨船的自卸漏斗上內(nèi)襯一層UHMWPE板材后,,平均卸貨時(shí)間由原來的16~20h減少到8h,。
2.2農(nóng)業(yè)、建筑機(jī)械
UHMWPE自潤(rùn)滑性優(yōu)異,,泥土在其表面容易滑動(dòng),,而不會(huì)發(fā)生粘著,而且其耐沖擊性,、耐磨損性優(yōu)良,,適于制作農(nóng)業(yè)和建筑機(jī)械的零部件。如聯(lián)合收割機(jī)的滑動(dòng)板,、犁具外襯板,、退土機(jī)的刮板、挖土機(jī)鏟斗的內(nèi)襯,、翻斗車車廂的內(nèi)襯等,,可大幅度提高工作效率,減少能耗,。
2.3文體用品
利用UHMWPE的自潤(rùn)滑性和耐磨性及耐寒性,,可用語滑冰、滑雪板底板,,歐美主要采用UHMWPE制造,;用UHMWPE覆蓋滑雪道(層厚20mm),滑板*速度可110km/h,。
日本三井石油化學(xué)公司制造的UHMWPE滑冰場(chǎng),,1975年在Kagoshima縣對(duì)外開放,其造價(jià)為一般滑冰場(chǎng)的1/4,。
UHMWPE具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和不吸水性,,可用做各種溶液存儲(chǔ)設(shè)備的鋪面材料和大型包裝容器,如浮筒,、接水槽,,汽油箱、農(nóng)藥容器以及用語太陽能設(shè)備的退水容器等,。這也是UHMWPE目前應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一,。
UHMWPE容器具有優(yōu)良的落下沖擊強(qiáng)度。如果將容器裝水20kg,,從高空跌落至10mm厚的鐵板上,,普通聚乙烯容器的破壞高度僅為9M,,而UHMWPE容器可高達(dá)15M以上。
4.1,、食品,、飲料工業(yè)
UHMWPE具備食品工業(yè)所要求的無毒性、耐水性及非黏著性,。被指定為可直接與食品接觸使用的材料,。可用于啤酒,、清涼飲料,、調(diào)味品等的輸送線。輸送物品時(shí),,可以防止瓶子等的破損,,降低噪音,減少輸送帶,、輸送螺桿等的磨損,,并可減少電力損耗,它還可用來制造肉食,、牛奶以及糖果蜜餞和面包食品生產(chǎn)設(shè)備的零部件,。
4.2、醫(yī)療
UHMWPE具有優(yōu)異的生理惰性和生理適應(yīng)性,,經(jīng)美國(guó)食品及藥物行政管理局、農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn),,可在醫(yī)藥幾與人體接觸的領(lǐng)域使用,,如作為、矯形外科零件,、人工關(guān)節(jié)及節(jié)育植入體等的臨床使用,,是理想的醫(yī)用高分子材料。有UHMWPE制成的腕臼和金屬股骨組成的人工髖膝關(guān)節(jié),,耐磨性和安全性比PTFE更為優(yōu)異,。目前世界上已有數(shù)十萬人接受了這類人工關(guān)節(jié)的置換其他性能的應(yīng)用
5.1、耐低溫性應(yīng)用
UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性能,,可應(yīng)用于各種冷凍機(jī)械中,,并可作為核工業(yè)的耐低溫部件,在低溫超導(dǎo)領(lǐng)域中是較為理想的絕緣材料,。UHMWPE對(duì)放射線具有優(yōu)良的遮蔽效果,,故可用作原子能
發(fā)電站的遮蔽板。
5.2,、電絕緣性能應(yīng)用
UHMWPE電絕緣性能良好,,尤其是介電損耗角正切值低,,可用于制造電鍍槽、輥?zhàn)蛹霸诟哳l和超高頻區(qū)間工作的絕緣子,、絕緣拖架,、電纜管道、短路器,、電纜端子和其它電氣裝置,。
與其它工程塑料相比,UHMWPE耐熱性,、剛度和硬度偏低,,但可以通過“填充”和“交聯(lián)”等方法來改善;從耐熱性來看,,UHMWPE的熔點(diǎn)(136℃)與普通聚乙烯大體相同,,但因其分子量大,熔融粘度高,,故加工難度大,。
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UHMWPE 超高分子聚乙烯 EU9580H
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