超高分子量聚乙烯(UHMWPE)綜合了所有塑料的優(yōu)越性能,其耐沖擊,、耐磨損,、耐化學(xué)腐蝕、自身潤滑,、吸收沖擊能這五個(gè)特性是目前即存塑料中所具有的高數(shù)值,,這種新型塑料制品的杰出性能在歐美各國受到普遍重視。
超高分子量聚乙烯樹脂是由乙烯,、丁二烯單體在催化劑的作用下聚合而成的粘均分子量大于150萬~700萬的熱塑性工程塑料,,被稱為"神奇的塑料"。
產(chǎn)品性能
1,、機(jī)械性能
指標(biāo)名稱 |
單位 |
測試方法 |
指標(biāo) |
密度 |
g/cm3 |
ASTM1505 |
0.94 |
斷裂強(qiáng)度 |
MPa |
D638 |
42 |
斷裂伸長率 |
% |
D638 |
350 |
簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度 |
Kj/m2 |
D256 |
≥100 |
2.熱性能:
指標(biāo)名稱 |
單位 |
測度方法 |
指標(biāo) |
融點(diǎn) |
℃ |
ASTMD2117 |
136 |
維卡軟化點(diǎn) |
℃ |
ASTMD1512 |
134 |
熱膨帳系數(shù) |
10-4/℃ |
ASTMD648 |
1.5 |
熱變形溫度(4.6kg/cm2) |
℃ |
ASTMD648 |
90 |
3電性能:
指標(biāo)名稱 |
單位 |
測試方法 |
指 標(biāo) |
體積電阻系數(shù) |
歐姆.厘米 |
ASTMD257 |
1017 |
表面電阻系數(shù) |
歐姆 |
ASTMD257 |
1013 |
電介質(zhì)強(qiáng)度 |
千伏/毫米 |
ASTMD149 |
900 |
介電系數(shù) |
106赫芝 |
ASTMD150 |
2.3 |
4 耐寒性
高密度聚乙烯分子量超過50萬時(shí),,脆化溫度降至-140℃。超高分子量聚乙烯甚至可以在液氮或液氦下作用,,其使用溫度可達(dá)-269以下℃,,仍有一定機(jī)械強(qiáng)度。
5 耐磨性
超高分子量聚乙烯具有的耐磨性,,分子量越高,,材料的耐磨性越好。
超高與其他材料磨耗對比參數(shù)
材料 |
UHME-PE |
PTFE |
PA66 |
聚甲醛 |
45#碳鋼 |
不銹鋼 |
黃鋼 |
磨損率平均值 |
0.74 |
2.31 |
1.51 |
3.1 |
4.02 |
4.05 |
16.74 |
注:耐磨耗性能試驗(yàn)條件:
沙/水=3/2(重要比) 選用16目~24目/時(shí)之間建筑用沙,,試片轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分,,試片盡寸60mm×40mm×3mm,每個(gè)試片均磨7小時(shí),。
超高分子量聚乙稀磨損率比較
產(chǎn)品名稱 |
分子量 |
磨損率平均值% |
超高分子量聚乙稀 |
570萬 |
0.30 |
400萬 |
0.41 |
|
380萬 |
0.45 |
|
280萬 |
0.50 |
|
160萬 |
0.74 |
6.沖擊強(qiáng)度
材料 |
UHMWPE |
HDPE |
ABS |
PA66 |
PC |
POM |
PTEE |
沖擊強(qiáng)度 Kj/m2 |
≥100 |
27 |
16~44 |
6~11 |
71~95 |
8~13 |
16 |
注:測試按ASTMD256方法進(jìn)行,。
7.磨擦系數(shù)
磨擦系數(shù)是UHMW-PE具有自潤滑性的原因.它可以在沒有潤滑油的條件下,以滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)形式工作,比鋼和銅在加潤滑油的場合下的潤滑性能還好,。
樹脂 |
無潤滑 |
水潤滑 |
油潤滑 |
超高分子量聚乙烯 |
0.0.7-0.11 |
0.005-0.10 |
0.05-0.08 |
聚四氟乙烯 |
0.04-0.1 |
0.04-0.08 |
0.04-0.05 |
尼龍66 |
0.15-0.40 |
0.14-0.19 |
0.06-0.11 |
聚甲醛 |
0.15-0.35 |
0.10-0.20 |
0.05-0.10 |
注:測試方式按ASTMD1894進(jìn)行
8..吸水率
超高分子量聚乙烯的吸水率極低,,因此,其物理機(jī)械性能與使用的工況條件中的溫度因素?zé)o關(guān),。
材料 |
UHME-PE |
ABS |
PA66 |
PC |
POM |
PTEE |
吸水率% |
<0.01 |
0.20~0.45 |
1.5 |
0.15 |
0.25 |
<0.01 |
注:試驗(yàn)方式按ASTM570
9.優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性
超高分子量聚乙烯化學(xué)穩(wěn)定性很高,,在一定的溫度,濃度范圍內(nèi)能耐酸,、堿,、鹽等各種腐蝕性介質(zhì)(酸、堿,、鹽)及有機(jī)溶劑的作用,。
10.無毒性
超高分子量聚乙烯無味、無毒、無嗅,本身無腐蝕性,具有生理循環(huán)性和生理適應(yīng)性,,美國食品與藥品管理局(FDA)和美國農(nóng)業(yè)部(USDA)允許它用于與食品和藥品接觸的場合,因此適用于食品、醫(yī)藥等對衛(wèi)生條件要求較高的行業(yè),。
二,、行業(yè)運(yùn)用
因超高分子量聚乙烯這種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,其制成品板材在不同領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用
料倉,、溜槽襯里
在貯倉,、料箱、料斗或其它容器的散裝物料以及這些物料在溜槽,、漏斗,、輸送溜槽和相類似設(shè)備的貯存和運(yùn)輸過程中,通常由于物料結(jié)塊,、架橋或凍結(jié)而受阻,,解決這些問題耗資費(fèi)時(shí)。采用超高分子量聚乙烯材料襯里是解決這些問題的形式,。因?yàn)橛贸叻肿恿烤巯┎牧弦r里具有如下優(yōu)點(diǎn):
高耐磨和極低磨擦系數(shù),,防止物料架橋時(shí)流動(dòng)受阻;
極低吸水性,。它不被水所潤濕,,不受物料濕度的影響。因此,,物料不會(huì)在襯里壁上,,或特別是露天作業(yè),也不會(huì)因溫度太低造成濕的物料和容器凍在一起,;
符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),。超高分子量聚乙烯為無味、無嗅,、無毒的材料,。因此,允許用于與食品和藥品接觸的場合,。
襯里的應(yīng)用事例
應(yīng)用場合 |
襯里材料 |
介質(zhì) |
應(yīng)用結(jié)果 |
氧化鐵礦貯斗 |
超高分子量 聚乙烯板材 |
氧化鐵 顆粒度:80%<30目 20%細(xì)粉<100目 產(chǎn)量:13000噸/天 |
使用一年后,,沒發(fā)現(xiàn)磨耗、粘結(jié)和“架橋”現(xiàn)象,。 |
燒結(jié)廠的礦石貯倉 |
超高分子量 聚乙烯板材 |
礦石 顆粒度0-1,,水分4-7% |
使用一年后,,板材表面磨耗深度約0.5mm),沒有發(fā)生粘結(jié)或滯留現(xiàn)象,。 |
煤加工輸送溜槽 |
超高分子量 聚乙烯板材 |
原煙煤 顆粒度: 0-0.25-0-0.5 灰份:25% 硫:4% 產(chǎn)量:600噸/天 |
使用兩年后,,沒發(fā)現(xiàn)磨耗、粘連,、滯留或“架橋”現(xiàn)象。 |
煤碳輸送料倉 |
超高分子量 聚乙烯板材 |
帶有煤灰和煤漿和煤炭 顆粒度:0-1/4 產(chǎn)量:3000噸/天 |
使用五年后,,沒發(fā)現(xiàn)明顯磨耗 |
潮濕的鈣溜槽 |
超高分子量 聚乙烯板材 |
濕的鈣 顆粒度:泥漿狀 |
該溜槽位于運(yùn)輸帶下面,,通過該溜槽喂料,把鈣進(jìn)一步加工,。襯里使用一年后,,沒有現(xiàn)明顯磨耗,也沒發(fā)生粘結(jié),、滯留現(xiàn)象,。 |
船倉車箱的襯里 |
超高分子量 聚乙烯板材 |
|
一般的散裝船倉內(nèi)襯安裝上超高分子量聚乙烯板材后,平均卸貨時(shí)間由原來的16-20小時(shí)減少到13-17小時(shí),,節(jié)省卸貨時(shí)間和費(fèi)用,。汽車貨斗的襯里也可以顯著提高卸貨的速度。 |
2.碼頭護(hù)弦板
本產(chǎn)品作為碼頭護(hù)弦板,,可防止船舶與碼頭的撞擊而造成的損壞,,具有良好的抗沖擊性能,替代傳統(tǒng)的鋼制護(hù)弦,,有單獨(dú)作護(hù)弦板,,有橡膠復(fù)合,廣泛運(yùn)用各大港口,,國內(nèi)外港口均采用些方案,,根我們了解,做橡膠護(hù)弦的單位,,一年,,每家單位PE/UHMPE 板一年的用量有兩三百萬,市場較為樂觀,。
3.一般機(jī)械用各類導(dǎo)槽,、導(dǎo)軌、導(dǎo)流板等
4.農(nóng)業(yè)機(jī)械和建筑機(jī)械:
利用超高分子聚乙烯量的自潤滑性,、不粘性,,在日本和歐州廣泛用于農(nóng)耕機(jī)械和推土機(jī)的推土板、汽車翻斗襯里,。這樣可使其不與泥土,、泥漿等粘連,,以此節(jié)約能耗,提高作業(yè)效率,。
5.運(yùn)動(dòng)及娛樂器材:滑雪具襯里,。
6.砧板:食品加工廠用的切配臺(tái)板、工作臺(tái)面等
應(yīng)用領(lǐng)域: 可廣泛應(yīng)用于采礦業(yè),、選煤廠,、冶金工業(yè)、熱電廠,、造船業(yè)等部門的輸送液體,、固體、固液混合體的漏斗,、漏槽,、翻板、刮板輸送機(jī)的滑道,、跳汰機(jī)篩板,、浮選機(jī)襯板、船舶貨艙內(nèi)襯板,、大型滑塊,、礦車、翻斗車車廂襯里等的耐磨耐腐應(yīng)用,,具有物超所值的獨(dú)特優(yōu)勢,。
使用范圍:
化學(xué)工程:耐腐耐磨機(jī)械部件
火力發(fā)電:輸煤、貯煤,,倉貯溜槽襯里
煤處理:篩板,、濾板、井下U型采煤溜槽
冶金:料倉,、煤倉,、混料桶等襯里
混凝土:水泥生料倉及成品料倉襯里
造紙:機(jī)修板、吸水箱面板,、紙機(jī)配件
谷物:食糧倉貯溜槽襯里
采礦:篩板,、溜槽襯里,耐磨抗粘結(jié)部分
食品工業(yè):星形輪,,輸送瓶子的計(jì)時(shí)螺桿,、軸承、
導(dǎo)向輥,、導(dǎo)軌,、滑塊座等
軍工:軍事防護(hù)的屏蔽,搞沖擊的設(shè)備部件
核電站:防輻射源屏蔽