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景县赛钢橡塑制品有限公司

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工程塑料配件
超高分子件

名称:超高分子件

详细信息
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)亦为线型聚合物。分子量50~500万,主链很长且互相缠结,结晶度(65%~85%)和密度(0.92~0.94g/cm3)较低。由于分子量高,熔体粘度很大,呈高弹态难以流动,熔体流动速率接近于零,很难加工。
   UHMWPE除具有一般HDPE的性能外,还具有突出的耐磨性、低摩擦系数和自润滑性,优良的耐应力开裂性、耐高温蠕变性和耐低温性(即使在-269℃也可以使用),优良的拉伸强度,极高的冲击强度,且在低温下也不下降,噪声阻尼性好。同时,具有卓越的化学稳定性和耐疲劳性,无表面吸附力,电绝缘性能优良,无毒性等优良的综合性能。
(1)耐磨性。UHMWPE的耐磨性局塑料之冠,并超过某些金属,与其他工程塑料相比,UHMWPE的砂浆磨耗指数仅是PA66的1/5,HDPE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,以至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砂浆磨耗测试装置。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。UHMWPE的冲击强度,在所有工程塑料中名列前茅,UHMWPE的冲击强度约为耐冲击PC的2倍,ABS的5倍,POM和PBTP的十余倍。耐冲击性如此之高,以至于采用通常冲击试验方法难度以使其断裂破坏。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(-196℃)也能保持优异的冲击强度,这一特性是其他塑料所不及的。此外,它在反复冲击后表面硬度更高。
(3)自润滑性。UHMWPE有极低的摩擦系数(0.05~0.11),故自润滑性优异。UHMWPE的动摩擦系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,比钢和黄铜添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(萘溶剂除外)。其在20℃和80℃的80种有机溶剂种浸渍30天,外表无任何反常现象,其他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,因而噪声阻尼性很好,具有优良的消音效果。
(6)耐低温性。UHMWPE具有优异的耐低温性能,在液氦温度(-269℃)下仍具有延展性,因而能够用作核作业的耐低温部件。
(7)卫生无毒性。UHMWPE卫生无毒,完全符合日本卫生协会的标准,并得到美国食品和药物行政管理局和美国农业部的认可,可用于接触食品和药物。
(8)不粘性。UHMWPE表面吸附力非常微弱,其抗黏附能力仅次于塑料中不粘性最好的PTFE,因而制品表面与其他材料不易粘附。
(9)憎水性。UHMWPE吸水率很低,一般小于0.01%,仅为PA6的1%,因而在成型加工前一般不必干燥处理。
(10)密度。UHMWPE的密度比工程塑料低,一般比PTFE低56%,比POM低33%,比PBTP低30%,因此其制品非常轻便。
(11)拉伸强度。由于UHMWPE具有超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具和强度的纤维,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%。
(12)其他性能。UHMWPE还具有优良的电气绝缘性能,比HDPE更优良的耐环境应力开裂性,比HDPE更好的耐疲劳性及耐γ射线能力。
(13)不足之处。与其他工程塑料相比,UHMWPE耐热性、刚度和硬度偏低,但可以通过填充和交联等方法来改善。从耐热性来看,UHMWPE的熔点(136℃)与普通聚乙烯大体相同,但因其分子量大,熔融黏度高,故加工难度大。