Sifat dasar polietilen berat molekul ultra-tinggi (UHMWPE)

Polyethylene berat molekul ultra-tinggi (UHMWPE) umumnya mengacu pada polietilen dengan massa molekul relatif 150 × 104 atau lebih, dan merupakan jenis baru plastik teknik. Kepadatan UHMWPE dengan massa molekul relatif rata -rata 200 × 104 hanya 0,935g/cm3, yang lebih rendah dari semua plastik teknik lainnya, umumnya lebih dari 50% lebih rendah dari PTFE, dan lebih dari 30% lebih rendah dari bahwa paraformaldehyde, sehingga produknya ditandai dengan bobot ringan. UHMWPE memiliki berbagai sifat mekanik yang sangat baik, sifat fisik, sifat kimia, sangat tahan aus, tahan korosi, tahan dampak, pelumas diri, faktor gesekan rendah, penyerapan air rendah, tidak mudah untuk mematuhi benda asing, kebersihan dan dan hygiene dan Non-toksisitas, daur ulang dan resistensi suhu rendah, dll., Khususnya, resistensi abrasi sangat luar biasa. Kekurangannya adalah ketahanan panas yang buruk, kekerasan rendah, kekuatan tarik rendah, sifat tahan api yang buruk.

1. Data kinerja UHMWPE

2. Sifat mekanik

(1) Dampak resistensi

Kekuatan dampak UHMWPE adalah yang terbaik di seluruh plastik teknik. UHMWPE dapat mempertahankan resistensi dampak yang sangat baik bahkan pada suhu rendah, dan bahkan dalam nitrogen cair (-196 ℃), UHMWPE juga memiliki kekuatan dampak yang baik, yang merupakan karakteristik yang tidak dimiliki plastik lain. Kekuatan dampaknya mulai meningkat dengan peningkatan massa molekul relatif, massa molekul relatif 150 × 104 atau lebih untuk mencapai nilai maksimumnya, dan kemudian dengan massa molekul relatif kenaikan dan secara bertahap menurun. Kekuatan dampak UHMWPE adalah sekitar 2 kali lipat dari polikarbonat, ABS 5 kali, PA, paraformaldehyde dan PBT lebih dari 10 kali.

(2) Resistensi Abrasi

Resistensi abrasi UHMWPE berada di puncak daftar plastik, beberapa kali lebih tinggi dari baja karbon dan kuningan, dan resistensi abrasi dapat lebih ditingkatkan dengan peningkatan massa molekul relatif. Gambar 1-1 menunjukkan perbandingan resistensi keausan antara UHMWPE dan bahan lainnya. Kondisi pengujian adalah sebagai berikut: Mortar terdiri dari 2 bagian massa air dan 3 bagian massa pasir; Kecepatan rotasi dari potongan uji adalah 900r/mnt; Waktu berjalan adalah 7 jam.

Perbandingan resistensi abrasi UHMWPE dengan bahan lain

(3) pelumasan diri

UHMWPE memiliki pelumasan diri yang sangat baik dan faktor gesekan dinamis rendah yang sebanding dengan PTFE. Tabel 1-2 mencantumkan perbandingan faktor gesekan dinamis antara UHMWPE dan plastik teknik lainnya. Dapat dilihat bahwa faktor gesekan kinetik UHMWPE di bawah pelumasan air adalah 1/2 dari PA66 dan POM, dan dalam kondisi yang tidak dilumasi, itu adalah yang kedua setelah PTFE, yang memiliki properti yang melumasi sendiri di antara plastik. Ketika bekerja dalam bentuk geser atau berputar, ia memiliki kinerja geser yang lebih baik daripada baja dan kuningan dengan penambahan minyak pelumas. Selain itu, harga UHMWPE rendah, jadi di bidang tribologi, itu dianggap sebagai bahan gesekan dengan rasio kinerja biaya yang sangat baik.

Perbandingan faktor gesekan dinamis antara UHMWPE dan plastik teknik lainnya

(4) kekuatan tarik

Kekuatan luluh tarik UHMWPE terkait dengan massa dan kepadatan molekul relatif, dengan peningkatan massa molekul relatif dan penurunan kepadatan, kekuatan luluh tarik juga berkurang; Namun, ketika kepadatan 0,94g/cm3 atau massa molekul relatif lebih dari 150 × 104, perubahan kekuatan luluh tarik relatif kecil, dan pada dasarnya cenderung menjadi nilai tetap. Kekuatan pemecahan tarik hanya terkait dengan massa molekul relatif, dan efek kepadatannya pada dasarnya dapat diabaikan. Berlawanan dengan kekuatan luluh tarik, dengan peningkatan massa molekul relatif, kekuatan pemecahan tarik meningkat sesuai.

3. Sifat listrik

Sama seperti polietilen biasa, rantai molekul UHMWPE hanya terdiri dari karbon dan hidrogen, sifat listrik UHMWPE tidak tergantung pada ukuran massa molekul relatif, sehingga memiliki sifat isolasi listrik yang sangat baik. Resistivitas volumenya setinggi 1016 ~ 1018Ω-cm, dan singgung sudut kehilangan dielektrik adalah (2 ~ 3) × 10-4. 4.

4. Sifat termal

Resistansi panas UHMWPE tidak tinggi, suhu penggunaan umumnya di bawah 100 ℃. Namun, karena massa molekul relatifnya sangat besar, sehingga suhu distorsi panas dan titik pelunakan vicat lebih tinggi daripada HDPE biasa, titik leleh UHMWPE (136 ℃) lebih atau kurang sama dengan HDPE biasa, however, UHMWPE has very good low temperature resistance, the best among all plastics, the brittleness temperature is below -70℃, even if the liquid helium temperature (-3℃) is below -70℃, and the temperature of the liquid helium temperature (-4 ℃) di bawah -70 ℃, dan suhu suhu helium cair di bawah -70 ℃. Suhu kerapuhan di bawah -70 ° C, dan bahkan pada suhu helium cair (-269 ° C) masih memiliki beberapa kekuatan dampak dan ketahanan abrasi. Bahkan pada suhu helium cair (-269 ℃), ia masih memiliki kekuatan dampak tertentu dan ketahanan abrasi. Kisaran suhu kerja adalah dari -265 hingga 100 ℃, dan masih dapat mempertahankan ketangguhan dan kekuatan yang baik tanpa kerapuhan ketika suhu serendah -195 ℃, sehingga dapat digunakan dalam bagian suhu rendah, pipa, dan suhu yang sangat rendah situasi seperti industri nuklir.

5. Resistensi Kimia

UHMWPE memiliki ketahanan kimia yang sangat baik. Diethane, etilen glikol, bensin, heptana, heksana, sikloheksana, karbon disulfida, isopentanol, etil ester, metil isobutil keton, metanol benzena, dll. Lebih dari 80 jenis pelarut organik seperti salah satu pelarut yang diameni untuk 30D, penampilannya, penampilannya seperti apa pun yang diameni selama 30D, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya, penampilannya. Dari penampilan tidak ada fenomena anomali, kinerja berbagai jenis hampir tidak ada perubahan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa polietilen berat molekul ultra-tinggi tidak memiliki gugus fungsional dalam struktur molekul, dan hampir tidak ada rantai bercabang dan ikatan rangkap serta kristalinitas tinggi. Namun, tidak stabil dalam asam sulfat pekat, asam hidroklorat pekat, asam nitrat pekat, hidrokarbon terhalogenasi dan hidrokarbon aromatik dan pelarut lainnya, dan kecepatan oksidasi meningkat dengan kenaikan suhu.

6. Penyerapan air

Laju penyerapan air UHMWPE adalah yang terkecil di antara plastik teknik (lihat Tabel 1-3), yang disebabkan oleh fakta bahwa rantai molekul UHMWPE hanya terdiri dari unsur karbon dan hidrogen, dan tidak ada kelompok kutub dalam molekul, Jadi laju penyerapan air sangat rendah. Oleh karena itu, produk tidak akan berubah dalam ukuran karena penyerapan air bahkan dalam lingkungan yang lembab, dan pada saat yang sama, itu tidak akan mempengaruhi sifat mekanik produk, seperti ketahanan presisi dan abrasi, dan bahan baku tidak perlu untuk dikeringkan sebelum dicetak dan diproses.

Penyerapan air dari beberapa plastik teknik umum

7. Aplikasi polietilen dengan berat molekul ultra-tinggi

Dengan kinerja keseluruhan terbaik, UHMWPE telah banyak digunakan di bidang mesin, peralatan listrik, wadah kemasan, peralatan kimia, transportasi, penyimpanan material dan transportasi, menyampaikan pipa, peralatan medis dan olahraga, dll. Produk utamanya adalah: lembaran, Pipa, batang, dan produk jadi. Produk utamanya adalah: piring, pipa, batang dan produk jadi, yang meliputi persneling, bantalan, busing, rol, rel pemandu, slider, liner dan sebagainya. Dari teknologi pemrosesan produk dapat dibagi menjadi cetakan, pemesinan, ekstrusi, cetakan injeksi, stamping, cetakan pukulan, cetakan gulungan, cetakan pemrosesan termoplastik dan cetakan gambar kawat.