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超高分子量聚乙烯板材为什么应用这么广泛?
发布:sysh  浏览:609次 发布时间:2018-01-07 分享到:
超高分子量聚乙烯板材为什么应用这么广泛?

根据业界标准分子量在300万以上的聚乙烯称为“超高分子量聚乙烯板”(Hoechst)公司、赫尔克乐斯(Hercules)公司,中国主要生产厂家是北京助剂二厂、上海高桥石化公司化工厂。超高分子量聚乙烯板的原料,就是分子量在300万以上的超高分子量聚乙烯.极高的分子量赋予其优异的使用性能,而且属于价格适中、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
1UHMWPE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。
2、耐冲击性
超高分子量聚乙烯冲击强度,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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、卫生无毒性
UHMWPE卫生无毒,可用于接触食品和药物。
8、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。
9、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。
10、密度
UHMWPE与其它工程塑料密度比较相对来说低。
11、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%。
编辑本段超高分子量聚乙烯板的缺点虽然超高分子量聚乙烯板有很多优点,但是世界上没有完美的事物,它也有它的缺陷,与其它工程塑料相比,高分子量聚乙烯具有表面硬度和热变形温度低、弯曲强度以及蠕变性能较差等缺点。这是由于高分子量聚乙烯得分子结构和分子聚集形态造成得,可通过填充和交联得方法加以改善。
正是由于超高分子量聚乙烯以上几种特性所以在国民经济的各种领域应用越来越广泛。被称为神奇的塑料。

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