詳述500萬分子量超高分子量聚乙烯板材性能及應用
詳述500萬分子量超高分子量聚乙烯板材性能及應用
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE：Ultra-highMolecularWeight Polyethylene)是一種線型結構的PE(聚乙烯)，具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。按照美國菲利普石油公司劃分，分子量超過150萬的無支鏈的線性聚乙烯，常見分子量為100萬-600萬，最高甚至能達到1000 萬，鏈長和分子量分別是高密度聚乙烯(HDPE) 的10 - 20 倍和20 - 30 倍。
上世紀30年代，最早有人提出關于超高分子量聚乙烯纖維的基礎理論。1975年荷蘭發(fā)明了凝膠紡絲法，成功制備出了UHMWPE纖維，達到了工業(yè)生產的水準。2001年，超高分子量聚乙烯材料被科技部列入國家科技成果重點推廣計劃。2009年，國家發(fā)改委、科技部等單位將超高分子量聚乙烯管材列為當前優(yōu)先發(fā)展的高科技產業(yè)化重點領域項目。
超高分子量聚乙烯性能
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有無可比擬的性能優(yōu)勢，為新型的熱塑性工程塑料，且目前還沒有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能，可以成為“塑料之王”。
UHMW-PE具有摩擦系數小，磨耗低，耐化學藥品性優(yōu)良，耐沖擊、耐壓性、抗凍性、保溫性、自潤滑性、抗結垢性、耐應力開裂性、可再生性等優(yōu)點。其中耐磨損、耐低溫、耐腐蝕、自身潤滑、抗沖擊性能在所有塑料中為最高。
1、
密度低、柔韌性能佳
：UHMWPE的密度比PTFE低56%，比POM低33%，比PBTP低30%，相對其他工程塑料密度都低。且超高分子量聚乙烯管材密度低，只有鋼材管道的1/8。使用方便，能夠彎曲鋪設，柔韌性佳，可以簡便、快捷使用。
2、
耐磨性：
耐磨性可以與聚四氟乙烯(PTFE)相匹配為超耐磨的熱塑性樹脂。與其它工程塑料相比，UHMWPE的沙漿磨耗指數僅是PA66的1/5，HEPE和PVC的1/10。UHMWPE耐磨性與分子量成正比，分子量越高，其耐磨性越好。超高分子量聚乙烯管材的耐磨性在輸送各種漿體時比鋼管、不銹鋼管高4-7倍，比聚氯乙烯管和聚乙烯管高10倍左右，大幅度提高了管道的使用壽命。
3、
自潤滑性
：UHMWPE有極低的摩擦因數(0.05～0.11)，故自潤滑性優(yōu)異。與其他工程塑料摩擦因數比較,UHMWPE的動摩擦因數在水潤滑條件下是PA66和POM的1/2，在無潤滑條件下僅次于塑料中自潤滑性最好的聚四氟乙烯(PTFE)。因此，摩擦學領域UHMWPE被譽為成本/性能非常理想的摩擦材料。
4、
耐沖擊性
：其他工程塑料沖擊強度比較，UHMWPE的沖擊強度約為耐沖擊PC的2倍，ABS的5倍，POM和PBTP的10余倍，尼龍66的10倍，聚氯乙烯的20倍，聚乙烯的4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150萬時達到最大值，然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。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有的。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最高，因而噪聲阻尼性能很好，具有優(yōu)良的削音效果。
5、
耐化學腐蝕性
：基于超高分子量聚乙烯是一種飽和分子團結構，化學穩(wěn)定性極高，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(酸、堿、鹽)及有機介質(荼溶劑除外)。20℃和80℃的80種有機溶劑中浸漬30d，外表無任何反常現象，其它物理性能也幾乎沒有變化。
6、
拉伸強度：
由于UHMWPE具有朝拉伸取向必備的結構特征，所以有無可匹敵的超高拉伸強度，因此可通過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3～3.5GPa,拉伸彈性模量高達100～125GPa；纖維比強度是迄今已商品化的所有纖維中最高的，比碳纖維大4倍，比鋼絲大10倍，比芳綸纖維大50%。
7、
耐候性和抗老化性
：一方面，因為超高管道分子鏈中不飽和分子鏈很少，分子量大；另一方面，添加了抗老化劑，使得超高分子量聚乙烯管道使用壽命大大超過了普通聚乙烯管道。超高分子量聚乙烯管的低溫脆化溫度極低，可在-60℃～40℃內安全使用，冬季施工時不必采取特殊保護措施，不會發(fā)生管材脆裂。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。
8、
吸水性小
：UHMWPE吸水率很低；一般小于0.01%，僅為PA66的1%，因而在成型加工前一般不必干燥處理。
9、
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最好的PTFE，因而制品表面與其它材料不易粘符。超高分子量聚乙烯的自潤滑性和不粘附性，不結垢，摩擦系數小，抗腐蝕、抗磨損、因此流動阻力很小，可長期保持流速和流量不減。
10、
阻燃性 ：
特殊行業(yè)用于防火環(huán)境，加入阻燃劑改性，特殊加工工藝制造，克服超高分子量聚乙烯本身可燃性，具有阻燃性能。
11、
衛(wèi)生無毒性：
UHMWPE衛(wèi)生無毒，完全符合日本衛(wèi)生協(xié)會的標準，并得到美國食品及藥物行政管理局和美國農業(yè)部的認可，可用于接觸食品和藥物。
超高分子量聚乙烯應用領域
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)廣泛應用于國民生產的各個領域，尤其是在軍事領域的應用尤為突出。超高分子量聚乙烯直接制成繩索、纜繩、漁網和各種織物：防彈背心和衣服、防切割手套等，其中防彈衣的防彈效果優(yōu)于芳綸，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纖維的復合材料在軍事上已用作裝甲兵器的殼體、雷達的防護外殼罩、頭盔等；體育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。
機械領域
：紡織機械是UHMWPE最早應用的領域，早在1958年，代表包括：投梭器、打梭棒、齒輪、聯(lián)結器、掃花桿、緩沖塊、桿軸套、擺動后梁等耐沖擊磨損零件。造紙機械是應用UHMWPE的第二個工業(yè)領域，早在1960年，代表：UHMWPE防磨條。
機械領域的其他替代，應用范圍包括：各種齒輪、凸輪、葉輪、滾輪、滑輪、軸瓦、軸套、削軸、墊片、密封墊、彈性聯(lián)軸節(jié)、螺釘等機械零部件。
運輸領域
：UHMWPE可制作裝煤、水泥、石灰、礦粉、鹽、谷物之類粉狀材料的料斗、料倉、滑槽的襯里，由于它具有優(yōu)良的自潤滑性、不粘性，可使上述粉狀材料對儲運設備不發(fā)生粘附現象，保證穩(wěn)定輸送。
石油輸送：油田周圍惡劣酸性土壤，海水和天然鹽水的腐蝕，內部含硫石油的侵入，鋼管的使用壽命很短，而且原油大多為高粘度，輸送過程中容易沉積，特別是冬季，管道需要附設加熱系統(tǒng)和保溫層。聚乙烯管道不僅可以解決冬季保溫問題，而且可大大提高輸送效率與管道使用壽命。
化工領域：
UHMWPE具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和不吸水性，可用做各種溶液存儲設備的鋪面材料和大型包裝容器，如浮筒、接水槽，汽油箱、農藥容器以及用語太陽能設備的退水容器等。這也是UHMWPE目前應用最廣泛的領域之一。
德州宏科新材料科技有限公司位于山東省德州市的寧津縣大曹鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)，公司是集工程塑料的研發(fā)設計、生產加工、銷售于一體的現代化技術型企業(yè)。
德州宏科新材料有限公司的生產的工程塑料制品有：超高分子量聚乙烯板材，UPE板，防靜電UPE板，導電UPE板，HDPE板，尼龍板，UPE棒材，托輥，耐磨塊，MC尼龍軸套，MC尼龍棒，工程塑料合金MGE,MGA,MGB系列，聚氨酯制品，聚四氟制品。
公司現有職工60余人，專業(yè)技術人員20多人，擁有先進的生產設備、加工設備、檢測設備及檢測手段，出廠產品經過嚴格的檢驗；擁有專業(yè)的設計、生產、施工隊伍可為用戶進行現場設計、施工及售后服務。
公司現擁有5400噸熱壓機6臺，能生產三種規(guī)格的超高分子聚乙烯板，分別是2050×1260×（10~110）、3720×1240×（10~110）、4080×1020×（10~160）。可根據用戶要求的顏色生產加工，擁有大型的數控車床、銑床數臺，可按用戶提供的圖紙加工各種形狀的產品。
公司在超高分子量聚乙烯板改性方面積累了豐富的經驗，使超高分子量聚乙烯板依據性能的不同廣泛應用在不同場所上，不同行業(yè)的生產設備上，例如電廠的煤倉襯板，皮帶輸送機械緩沖床上的防沖板，港口碼頭上的護舷貼面板，礦山機械上的天輪襯塊滑套耐磨塊，工程車吊車用的支腿墊板，港口橋吊機械上鋼絲繩托輥滑輪抗磨塊。包裝機械、紡織機械、食品機械配套的各種規(guī)格超高分子量聚乙烯異形件。運動健身用的超高分子量聚乙烯可移動滑冰場，適用于休閑滑冰、花樣滑板和冰球運動。
本公司始終堅持“以質量求生存、以信譽促發(fā)展”的經營理念，以市場為導向，以服務客戶為宗旨，熱情為客戶提供高質量、高標準的產品，用戶的需求即是我們的追求。熱情歡迎各界人士、新老客戶與我們真誠合作，攜手奮進，共創(chuàng)美好的明天。
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