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超高分子量聚乙烯簡介

文章出處:瀏覽量:發表時間:2015-10-16 21:54:16

  UHMW PE是英文Ultra High Molecular Weight Polyethylene(超高分子量聚乙烯)的縮寫。UHMWPE極高的分子量賦予其優異的使用性能,而且屬于價格適中、性能優良的熱塑性工程塑料,它幾乎集中了各種塑料的優點,具有普通聚乙烯和其它工程塑料無可比擬的耐磨、耐沖擊、自潤滑、耐腐蝕、吸收沖擊能、耐低溫、衛生無毒、不易粘附、不易吸水、密度較小等綜合性能。事實上,目前還沒有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優異性能。

  耐磨性

  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驗法難以測試其耐磨程度,因而專門設計了一種沙漿磨耗測試裝置。UHMWPE耐磨性與分子量成正比,分子量越高,其耐磨性越好。

  耐沖擊性

  UHMWPE的沖擊強度,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度比較,從圖2中可以看出,UHMWPE的沖擊強度約為耐沖擊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方法難以使其斷裂破壞。其沖擊強度隨分子量的增大而提高,在分子量為150萬時達到最大值,然后隨分子量的繼續升高而逐漸下降。值得指出的是,它在液氮中(-195℃)也能保持優異的沖擊強度,這一特性是其它塑料所沒有的。此外,它在反復沖擊表面硬度更高。

  自潤滑性

  UHMWPE有極低的摩擦因數(0.05~0.11),故自潤滑性優異。表1為UHMWPE與其他工程塑料摩擦因數比較。從表1可以看出,UHMWPE的動嗎擦因數在水潤滑條件下是PA66和POM的1/2,在無潤滑條件下僅次于塑料中自潤滑性最好的聚四氟乙烯(PTFE);當它以滑動或轉動形式工作時,比鋼和黃銅加潤滑油后的潤滑性還要好。因此,在摩擦學領域UHMWPE被譽為成本/性能非常理想的摩擦材料。

  耐化學藥品性

  UHMWPE具有優良的耐化學藥品性,除強氧化性酸液外,在一定溫度和濃度范圍內能耐各種腐蝕性介質(酸、堿、鹽)及有機介質(荼溶劑除外)。其在20℃和80℃的80種有機溶劑中浸漬30d,外表無任何反常現象,其它物理性能也幾乎沒有變化。

  沖擊能吸收性

  UHMWPE具有優異的沖擊能吸收性,沖擊能吸收值在所有塑料中最高,因而噪聲阻尼性能很好,具有優良的削音效果。

  耐低溫性

  UHMWPE具有優異的耐低溫性,在液氦溫度(-269℃)下仍具有延展性,因而能夠用作核工業的耐低溫部件。

  衛生無毒性

  UHMWPE衛生無毒,可用于接觸食品和藥物。

  不粘性

  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最好的PTFE,因而制品表面與其它材料不易粘符。

  吸水性小

  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。

  密度

  UHMWPE與其它工程塑料密度比較相對來說低。

  拉伸強度

  由于UHMWPE具有朝拉伸取向必備的結構特征,所以有無可匹敵的超高拉伸強度,因此可通過凝膠紡絲法制得超高彈性模量和強度的纖維,其拉伸強度高達 3~3.5GPa,拉伸彈性模量高達100~125GPa;纖維比強度是迄今已商品化的所有纖維中最高的,比碳纖維大4倍,比鋼絲大10倍,比芳綸纖維大 50%。

  耐老化性

  超高分子量聚乙稀(UHMW—PE)具有很好的耐老化性能,使用時間更長,節約成本。

  吸能

  利用超高分子量聚乙稀(UHMW—PE)的吸能特點,可廣泛應用在機械設備行業中,用于鋼鐵材質表面,減少摩擦,提高效益。

  阻燃

  通過加入阻燃劑,使超高分子量聚乙稀(UHMW-PE)具有阻燃性。


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