Základní vlastnosti ultra vysokého polyethylenu molekulové hmotnosti (UHMWPE)

Ultra vysoká molekulová hmotnost polyethylen (UHMWPE) obecně odkazuje na polyethylen s relativní molekulární hmotou 150 × 104 nebo více a je novým typem technických plastů. Hustota UHMWPE s průměrnou relativní molekulární hmotou 200 × 104 je pouze 0,935 g/cm3, což je nižší než u všech ostatních inženýrských plastů, obecně o více než 50% nižší než u PTFE a více než 30% nižší než u nižších než o 30% než to paraformaldehydu, takže jeho produkty jsou charakterizovány lehkou hmotností. UHMWPE má celou řadu vynikajících mechanických vlastností, fyzikálních vlastností, chemických vlastností, velmi odolných vůči korozi, odolný proti korozi, odolný vůči nárazům, samozvycí se, nízký tření, absorpci vody, není snadné dodržovat cizí předměty, hygienu a odolný a hygienu a hygienu a hygienu a hygienu a hygienu a hygienu a Netoxicita, recyklace a odolnost proti nízké teplotě atd., Zejména její odolnost proti otěru je obzvláště vynikající. Jeho nedostatky jsou špatná tepelná odolnost, nízká tvrdost, nízká pevnost v tahu, špatné vlastnosti zpomalení hoření.

1. Údaje o výkonu UHMWPE

2. Mechanické vlastnosti

(1) Odolnost vůči dopadu

Síla dopadu UHMWPE patří mezi nejlepší z celé technické plasty. UHMWPE může udržovat vynikající nárazovou odolnost i při nízké teplotě a dokonce i v kapalném dusíku (-196 ℃), UHMWPE má také dobrou sílu dopadu, což je charakteristika, kterou jiné plasty nemají. Jeho nárazová síla se začíná zvyšovat se zvyšováním relativní molekulární hmoty, relativní molekulární hmotnosti o 150 × 104, aby se dosáhlo maximální hodnoty, a poté s relativní molekulární hmotou vzestupu a postupně klesá. Síla nárazu UHMWPE je asi 2krát více než polykarbonát, ABS 5krát, PA, Paraformaldehyd a PBT více než 10krát.

(2) Odolnost proti otěru

Odolnost proti otěru UHMWPE je na špici seznamu plastů, několikrát vyšší než uhlíkové oceli a mosazi, a její odolnost proti otěru lze dále zlepšit se zvýšením relativní molekulární hmoty. Obrázek 1-1 ukazuje srovnání odporu opotřebení mezi UHMWPE a dalšími materiály. Zkušební podmínky jsou následující: malta je složena ze 2 hmotnostních částí vody a 3 hmotnostních částí písku; Rychlost otáčení zkušebního kusu je 900r/min; Doba běhu je 7h.

Srovnání odolnosti proti otěru UHMWPE s jinými materiály

(3) sebeobrápení

UHMWPE má vynikající sebezmolení a nízký dynamický tření srovnatelný s faktorem PTFE. Tabulka 1-2 uvádí srovnání dynamického tření mezi UHMWPE a dalšími technickými plasty. Je vidět, že kinetický třecí faktor UHMWPE pod mazacím vodou je 1/2 faktoru PA66 a POM a za nemotovaných podmínek je na druhém místě pouze PTFE, který má nejlepší samovazací vlastnost mezi plastikami. Když pracuje ve posuvném nebo rotující formě, má lepší posuvný výkon než ocel a mosaz s přidáním mazacího oleje. Cena UHMWPE je navíc nízká, takže v oblasti tribologie je považována za třecí materiál s velmi dobrým poměrem nákladů a výkonu.

Srovnání dynamického tření mezi UHMWPE a dalšími inženýrskými plasty

(4) Pevnost v tahu

Výnosová pevnost v tahu UHMWPE souvisí s relativní molekulární hmotností a hustotou, se zvyšováním relativní molekulární hmoty a hustoty klesá, výtěžník v tahu se také snižuje; Pokud je však hustota 0,94 g/cm3 nebo relativní molekulární hmota vyšší než 150 × 104, změna výnosové pevnosti v tahu je relativně malá a v podstatě má tendenci být pevná hodnota. Pevnost v tahu je spojena pouze s relativní molekulární hmotou a účinek hustoty na ni je v podstatě zanedbatelný. Na rozdíl od pevnosti výtěžku v tahu, se zvýšením relativní molekulární hmoty, se podle toho zvýší pevnost v tahu.

3. Elektrické vlastnosti

Stejně jako obyčejný polyethylen, molekulární řetězec UHMWPE je složen pouze z uhlíku a vodíku, elektrické vlastnosti UHMWPE jsou nezávislé na velikosti relativní molekulární hmoty, takže má vynikající elektrické izolační vlastnosti. Její objemový odpor je až 1016 ~ 1018Ω-CM a dielektrická ztráta úhlu tangen je (2 ~ 3) × 10-4. 4.

4. Tepelné vlastnosti

Tepelná odolnost UHMWPE není vysoká, teplota použití je obecně pod 100 ℃. Avšak vzhledem ke své relativní molekulární hmotě je velmi velká, takže jeho teplota zkreslení tepla a změkčení vikáta jsou vyšší než u běžného HDPE, bod tání UHMWPE (136 ℃) je více či méně stejný jako u běžného HDPE, UHMWPE má však velmi dobrou odolnost proti nízké teplotě, nejlepší ze všech plastů, teplota křehkosti je pod -70 ℃, i když je teplota kapalného helia (-3 ℃) pod -70 ℃ a teplota tekuté teploty helia teploty (-4 ℃) je pod -70 ℃ a teplota teploty kapalného helia je pod -70 ℃. Teplota křehkosti je pod -70 ° C a dokonce i při tekutých teplotách helia (-269 ° C) má stále určitou nárazovou sílu a odolnost proti otěru. I při teplotě kapalného helia (-269 ℃) má stále určitou pevnost v dopadu a odolnost proti otěru. Rozsah pracovní teploty je od -265 do 100 ℃ a stále si může udržovat dobrou houževnatost a sílu bez křehkosti, když je teplota nízká jako -195 ℃, takže může být použita v nízkoteplotních dílech, potrubí a velmi nízké teplotě a velmi nízké teplotě a velmi nízké teploty Situace, jako je jaderný průmysl.

5. Chemická odolnost

UHMWPE má vynikající chemickou odolnost. Diethan, ethylenglykol, benzín, heptan, hexan, cyklohexan, uhlíkový disulfid, isopentanol, ethylester, methyl isobutylketon, methanol benzenu atd. Více než 80 druhů organických rozpouštědel, jako je některá z rozpouštědel pro 30d, vzhled, vzhled, vzhled, vzhled O vzhledu bez anomálního jevu, výkon různých druhů prakticky žádné změny. Důvodem je skutečnost, že polyethylen ultra vysoké molekulové hmotnosti nemá v molekulární struktuře žádnou funkční skupinu a neexistuje téměř žádný rozvětvený řetězec a dvojí vazba, stejně jako vysoká krystalinita. Není však stabilní v koncentrované kyselině sírové, koncentrované kyselině chlorovodíkové, koncentrované kyseliny dusičné, halogenované uhlovodíky a aromatické uhlovodíky a další rozpouštědla a oxidační rychlost se zvyšuje s zvýšením teploty.

6. Absorpce vody

Míra absorpce vody UHMWPE je nejmenší mezi inženýrskými plasty (viz tabulka 1-3), což je způsobeno skutečností, že molekulární řetězec UHMWPE se skládá pouze z uhlíkových a vodíkových prvků a v molekule není žádná polární skupina, neexistuje žádná polární skupina Míra absorpce vody je tedy extrémně nízká. Výrobky se proto nezmění kvůli absorpci vody ani ve vlhkém prostředí a zároveň to neovlivní mechanické vlastnosti produktů, jako je přesnost a odolnost proti otěru, a suroviny nepotřebují před formováním a zpracováním.

Absorpce vody několika běžných inženýrských plastů

7. Aplikace polyethylenu s ultra vysokou molekulovou hmotností

S nejlepším celkovým výkonem byl UHMWPE široce používán v polích strojů, elektrických spotřebičů, obalových kontejnerů, chemického vybavení, přepravy, skladování a přepravy materiálu, předávání potrubí, lékařského a sportovního vybavení atd. Hlavními produkty jsou: Scheety, potrubí, pruty a hotové výrobky. Hlavními produkty jsou: desky, potrubí, tyče a hotové výrobky, které zahrnují ozubená kola, ložiska, pouzdra, válečky, vodicí kolejnice, posuvníky, vložky atd. Z technologie zpracování produktů lze rozdělit na formování, obrábění, vytlačování, vstřikování, lisování, foukání, lisování, lisování termoplastického zpracování a formování výkresů drátu.