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超高分子量聚乙烯板及零件加工

超高分子量聚乙烯板

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超高分子量聚乙烯具有300至600萬(wàn)的分子量,而高密度聚乙烯樹(shù)脂只有30萬(wàn)至50萬(wàn)。這種差別是保證超高分子量聚乙烯具備足夠的強度,以達到其他低等聚合產(chǎn)品所不可能具備的耐磨損和抗沖擊能力。超高分子量聚乙烯的超高分子量的含義是它不會(huì )融化并像液體一樣流動(dòng),因而加工方法由粉末金屬技術(shù)衍生。傳統的塑料加工技術(shù),比如注塑成型、吹塑和熱定型,無(wú)法應用于超高分子量聚乙烯。擠壓成型是應用于這種樹(shù)脂常見(jiàn)的加工工藝,這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品韌性更強。

特點(diǎn)介紹:

UHMWPE極高的分子量賦予其優(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、自潤滑、耐腐蝕、吸收沖擊能、耐低溫、衛生無(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1UHMWPE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PA661/5,HEPEPVC1/10;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)驗法難以測試其耐磨程度,因而專(zhuān)門(mén)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。

2.耐沖擊性

UHMWPE的沖擊強度,在所有工程塑料中名列前茅,圖2UHMWPE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PC2倍,ABS5倍,POMPBTP10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(wàn)時(shí)達到更大值,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(yōu)異的沖擊強度,這一特性是其它塑料所沒(méi)有的。此外,它在反復沖擊表面硬度更高。

3.自潤滑性:UHMWPE有極低的摩擦因數(0.050.11),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。

4.耐化學(xué)藥品性:UHMWPE具有優(yōu)良的耐化學(xué)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(zhì)(酸、堿、鹽)及有機介質(zhì)(荼溶劑除外)。其在20℃和80℃的80種有機溶劑中浸漬30d,外表無(wú)任何反?,F象,其它物理性能也幾乎沒(méi)有變化。

5.沖擊能吸收性:UHMWPE具有優(yōu)異的沖擊能吸收性,沖擊能吸收值在所有塑料中更高,因而噪聲阻尼性能很好,具有優(yōu)良的削音效果。

6.耐低溫性:UHMWPE具有優(yōu)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(yè)的耐低溫部件。

7.衛生無(wú)毒性:UHMWPE衛生無(wú)毒,可用于接觸食品和藥物。

8.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更好的PTFE,因而制品表面與其它材料不易粘符。

9.吸水性?。?span style="font-family: Calibri;">UHMWPE吸水率很低;一般小于0.01%,僅為PA661%,因而在成型加工前一般不必干燥處理。

10.密度:UHMWPE與其它工程塑料密度比較相對來(lái)說(shuō)低。

11.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(wú)可匹敵的超高拉伸強度,因此可通過(guò)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33.5GPa,拉伸彈性模量高達100125GPa;纖維比強度是迄今已商品化的所有纖維中更高的,比碳纖維大4倍,比鋼絲大10倍,比芳綸纖維大50%。

12.耐老化性:超高分子量聚乙?。?span style="font-family: Calibri;">UHMWPE)具有很好的耐老化性能,使用時(shí)間更長(cháng),節約成本。

13.吸能:利用超高分子量聚乙?。?span style="font-family: Calibri;">UHMWPE)的吸能特點(diǎn),可廣泛應用在機械設備行業(yè)中,用于鋼鐵材質(zhì)表面,減少摩擦,提高效益。

14.阻燃:通過(guò)加入阻燃劑,使超高分子量聚乙?。?span style="font-family: Calibri;">UHMW-PE)具有阻燃性。

 

應用實(shí)例:

1.運輸機械:導軌、傳送帶、傳送裝置滑塊座、固定板、流水生產(chǎn)線(xiàn)計時(shí)星輪

2.食品機械:星形輪、送瓶計數螺桿、灌裝機軸承、抓瓶機零件、墊圈導銷(xiāo)、氣缸、齒輪、輥筒、鏈輪手柄

3.造紙機械:吸水箱蓋板、偏導輪、刮刀、軸承、葉嘴、過(guò)濾器、儲油器、防磨條、毛氈清掃機

4.紡織機械:開(kāi)幅機、減振器擋板、連接器、曲軸連桿、打梭棒、掃花針、偏桿軸承、擺動(dòng)后梁

5.建筑機械農業(yè):推土機推上板料里、自卸卡車(chē)廂內料、拖拉機梨刀內襯

6.化工機械;閥體、泵體、墊圈、過(guò)濾器、齒輪、螺母、密封環(huán)、噴嘴、旋塞、軸套、波紋管

7.港口機械船舶:船舶部件、橋吊用邊托輥、耐磨塊等零配件

8.一般機械:各種齒輪、軸瓦、襯套、滑動(dòng)板、離合器、導向體、制動(dòng)器、鉸鏈、彈性聯(lián)軸節、輥筒、托輪、緊固件、升降臺滑動(dòng)部件

9.染色修飾:浸染機軸承、刮刀、滑動(dòng)板、襯墊、密封件、拉幅導盤(pán)

10.文體用品:浸雪襯里、動(dòng)力雪橇、溜冰場(chǎng)鋪面、冰場(chǎng)保護架

11.醫療用品:矩形外料零件、人工關(guān)節、假肢等

12.其它:冷凍機械、原子能發(fā)電站的遮蔽板、電鍍零件、超低溫機械零件


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