超高分子量聚乙烯板

  云顶橡塑常年专业生产高分子聚乙烯衬板、煤仓衬板、高分子耐磨板以及高分子聚乙烯板等产品。而高分子聚乙烯衬板时本公司专业生产的最佳产品。高分子聚乙烯衬板具有的分子链长度是高密度聚乙烯的10～20倍。更长分子链（更高的分子量）赋予UHMWPE的主要优势在于韧性、耐磨性和抗应力开裂性。由于它是聚乙烯的一种，UHMWPE也具有润滑性、耐化学性和通用HDPE的优良电性能。 长分子链使材料在通用的模塑和挤塑设备上难于加工。加热到熔点以上，UHMW变成透明的，但不流动。 化学和性能 UHMWPE是用齐格勒聚合法生产的。加工过程要求特别高的纯净度，乙烯单体杂质控制在百万分之几。产品是一种白色粉末，颗粒大小与食盐相近。该聚合物通过溶液粘度的方法来检测，据此计算特性粘度 （IV）和分子量(MW）。UHMWPE按ASTM定义其重均分子量（MW）大于300万。 现有的UHMWPE品级的 MW在300～ 600万之间。一般按照 IV分类， IV为 20dl．／g约等于 MW为 300万。 IV为30表示MW为600万。一些品级含添加剂，为特殊最终应用。


UHMWPE极高的分子量赋予其优异的使用性能，而且属于高分子聚乙烯衬板价格适中、性能优良的热塑性工程塑料，它几乎集中了各种塑料的优点，具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、吸收冲击能、耐低温、卫生无毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合性能。事实上，目前还没有一种单纯的高分子材料兼有如此众多的优异性能。

耐磨性

UHMWPE的耐磨性居塑料之冠，并超过某些金属，图1为UHMWPE与其它材料耐磨性比较。从图1可以看出，与其它工程塑料相比，UHMWPE的沙浆磨耗指数仅是PA66的1/5，HEPE和PVC的1/10；与金属相比，是碳钢的1/7，黄铜的1/27。这样高的耐磨性，以致于用一般塑料磨耗实验法难以测试其耐磨程度，因而专门设计了一种沙浆磨耗测试装置。UHMWPE耐磨性与分子量成正比，分子量越高，其耐磨性越好。

耐冲击性

UHMWPE的冲击强度，在所有工程塑料中名列前茅，图2为UHMWPE与其他工程塑料冲击强度比较，从图2中可以看出，UHMWPE的冲击强度约为耐冲击PC的2倍，ABS的5倍，POM和PBTP的10余倍。耐冲击性如此之高，以致于采用通常冲击试验方法难以使其断裂破坏。其冲击强度随分子量的增大而提高，在分子量为150万时达到最大值，然后随分子量的继续升高而逐渐下降。值得指出的是，它在液氮中（-195℃）也能保持优异的冲击强度，这一特性是其它塑料所没有的。此外，它在反复冲击表面硬度更高。

自润滑性

UHMWPE有极低的摩擦因数（0.05～0.11），故自润滑性优异。表1为UHMWPE与其他工程塑料摩擦因数比较。从表1可以看出，UHMWPE的动吗擦因数在水润滑条件下是PA66和POM的1/2，在无润滑条件下仅次于塑料中自润滑性最好的聚四氟乙烯（PTFE）；当它以滑动或转动形式工作时，比钢和黄铜加润滑油后的润滑性还要好。因此，在摩擦学领域UHMWPE被誉为成本/性能非常理想的摩擦材料。

耐化学药品性

UHMWPE具有优良的耐化学药品性，除强氧化性酸液外，在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质（酸、碱、盐）及有机介质（荼溶剂除外）。其在20℃和80℃的80种有机溶剂中浸渍30d，外表无任何反常现象，其它物理性能也几乎没有变化。

高分子聚乙烯衬板冲击能吸收性

UHMWPE具有优异的冲击能吸收性，冲击能吸收值在所有塑料中最高，因而噪声阻尼性能很好，具有优良的削音效果。

耐低温性

UHMWPE具有优异的耐低温性，在液氦温度（-269℃）下仍具有延展性，因而能够用作核工业的耐低温部件。

卫生无毒性

UHMWPE卫生无毒，可用于接触食品和药物。

不粘性

UHMWPE表面吸附能力非常微弱，其抗粘符能力仅次于塑料中不粘性最好的PTFE，因而制品表面与其它材料不易粘符。

吸水性小

UHMWPE吸水率很低；一般小于0.01%，仅为PA66的1%，因而在成型加工前一般不必干燥处理。

密度

UHMWPE与其它工程塑料密度比较相对来说低。

拉伸强度

由于UHMWPE具有朝拉伸取向必备的结构特征，所以有无可匹敌的超高拉伸强度，因此可通过凝胶纺丝法制得超高弹性模量和强度的纤维，其拉伸强度高达3～3.5GPa,拉伸弹性模量高达100～125GPa；纤维比强度是迄今已商品化的所有纤维中最高的，比碳纤维大4倍，比钢丝大10倍，比芳纶纤维大50%。


  通常,UHMW料不加添加剂，并可不需稳定剂进行烧结和锻制。在加工条件下，包含在392F温度下保压若于小时和0．5吨／平方英寸或更高的压力条 件下，UHM3V可固化成块状、板材或简单挤塑。在这些条件下，会发生一些氧化交联。如果材料的大部分已因交联变得难溶，UHMWPE的IV值不能准确测定。与过氧化物的适当交联用以增强耐磨性。抗紫外线性或延长耐高温性可通过添加 UV稳定剂或抗氧剂实现。 UHMWPE具有一些超乎寻常的性能，特别是耐磨性（比碳钢好 10倍），和低温（甚至比液氮还冷）韧性。UHMW用于低速轴承座。加入硅氧烷、二硫化铝、石墨和特殊石蜡，使低摩擦系数进一步降低。在食品加工工业，UHMW的自润滑性，易净化、低味气／ 味道传递性和耐沸水性得到利用。已符合FDA和USDA要求用于食品、水和药品工。UHMWPE的一些用途是基于它的吸噪音和减震性。如果需要UHMW可用染料着色，而用颜料略差些。 加工 一些研究者已研究出 UHMW的注塑或螺杆挤塑技术。使用按规格改制的设备和很简单的厚壁零件设计，在注塑中已获得有限的成功。在螺杆挤塑中的尝试导致聚合物降解或设备损坏。 用于UHMWPE的最通常加工技术是压塑。使用大型液压机可生产50Sq·ft．大小和许多英寸厚度的板材。薄板材或带材通常用切片短条或块料来生产。厚壁挤塑可以使用由往复式推料杆送料的具有特长滞留时间的口模喂料。锻制技术已发展，在约390F下热压成型和在热模中压缩。UHMWPE可以通过热压板焊接或旋压焊接而连接在一起。板材加热到302T可在金属冲击设备上冲击。粘合系统形成的接缝承受剪切值达6．3MPa。 使用锋利工具和冷却，UHMW较易加工。为使零件具有更簿截面或更精细，机械法是常用的加工方法。加工过程，如钻、磨、旋、锯、刨和螺纹切削为例行工序。对于长时间生产操作过程，建议使用硬质合金工具。 若干加工过程是以UHMWPE和油共混物为基础。形成的凝胶可以在普通塑料挤出机上挤塑加工成板材或长丝。从板材中分离出油使其成为多孔材料，适用电解槽隔离板或过滤膜。从凝胶长丝中取向和分离油可生产出拉神特性优于钢的纤维 应用 UHMWPE用于一些性质很不相同的用途。它用于摩托雪撬的齿轮传动和鼓风吹雪机的叶轮，在这些场合，利用UHMWPE的低温韧性、耐腐蚀性和润滑性。 在采矿工业中，UHMW用作斜槽和料斗的滑动面，利用了它的优异耐磨性和耐化学性。新一代的自动卸货矿石运输船、铁路货车和大卡车可能应用UHMWPE，因其具有表面光滑、不粘性和耐磨性。这些特性使其也可用于农业和运土机械，用UHMW材料防护钢材。 耐化学性和表面光滑性的综合可涉及许多用途。食品加工工业用UHMW－PE作为切肉等用板的表面材料，这里需要无孔表面。 加工处理食品和药品传送机用UHMWPE作接触表面和辊子，具有自润滑性、耐沸水和耐化学清洁剂的性能。为延长使用寿命并使运转流畅，装瓶灌注生产线常采用UHMWPE制的同步螺旋加料器和齿带。UHM3VPE在纸张和废水处理工业中用于轴承、脱水底板、滑轨和过滤装置。多孔UHMWPE用作电解槽隔板，展现材料优良的耐腐蚀性。 高强度UHMW纤维是一种新近开发的材料目前在发展。这种纤维已用于竞赛帆船，这里要求材料具有抗霉变性和制成的零件具有尺寸稳定和重量轻的综合性能。这种纤维也用作复合结构的增强材料。

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