UHMWPE極高的分子量(HDPE的分子量通常只有2~30萬(wàn))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(wú)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(wú)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(méi)有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能,。
1,、耐磨性
UHMWPE的耐磨性居塑料之冠,并超過(guò)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。
2,、耐沖擊性
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(wàn)時(shí)達(dá)到大值,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(méi)有的,。此外,它在反復(fù)沖擊表面硬度更高,。
3,、自潤(rùn)滑性
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)嗎擦因數(shù)在水潤(rùn)滑條件下是PA66和POM的1/2,在無(wú)潤(rùn)滑條件下僅次于塑料中自潤(rùn)滑性好的聚四氟乙烯(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,。
UHMWPE/日本三井化學(xué)/145M