2020-10-26
超高分子量聚乙烯的性能与加工

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是现有塑料中,具有较优异的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、耐低温等综合性能的新型工程塑料,被称为“令人惊异的塑料”。由于粘度较高,无法采用普通的螺杆式加工方法,长期以来受限于压制烧结方法生产板材等较为简单的制品,生产效率较为低下,而对于形状复杂、需求量较高的各种耐磨、耐冲击、耐腐蚀零部件则必须依靠先进的挤出成型方法。UHMW-PE的挤出成型在中国还处于发展阶段。许多工业部门都希望能大批量生产其所需的UHMW-PE零部件制品。

  一、概述

  超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)通常指粘均分子量在150万以上的线性结构聚乙烯(普通聚乙烯的分子量仅2~30万),由于分子量较高,具有耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐低温、自润滑、吸收冲击能、卫生无毒等综合特性,故被欧美称为“令人惊异的塑料”。已逐步应用于纺织、造纸、包装、运输、机械、化工、采矿、石油、农业、建筑、电气、食品、医疗、体育及制冷技术等众多领域。

  性能与加工

  UHMW-PE具有以下优点:

  (1)耐磨性比尼龙66(PA-66)、聚四氟乙烯(PTFE)高4倍,是碳钢、不锈钢的7-10倍。

  (2)冲击强度列塑料是ABS的5倍,且能在液氮温度(-196℃)下保持,这是其它任何塑料所没有的特性。

  (3)优良的耐化学腐蚀性。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),在20℃和80℃的80种有机溶剂中浸滞30天,外表无任何反常现象,其它物理性能也几乎没有变化了。

  (4)冲击能吸收性为高值,消音性好。

  (5)完全卫生无毒,符合日本卫生协会的标准,并得到美国食品及药物行政管理局(FDA)和美国农业部(USDA)的同意,可用于接触食品和药物,并可植入人体。

  (6)摩擦系数较低,富自润滑性。在水润滑条件下,其动摩擦系数比PA-66和聚甲醛(POM)低一半。在摩擦学领域被评价为“成本/性能非常理想”的摩擦材料。

  (7)不粘附,抗粘附能力与特氟隆相当。

  (8)优良的耐低温性,在液氦温度(-269℃)下仍具一定延展性。

  (9)优良的憎水性,吸水率仅为尼龙的1%。

  (10)密度为工程塑料中小,只有钢材的1/8。

  (11)价格在工程塑料中低。

  自五十年代末UHMW-PE树脂实现商品化以来,其消费量一直保持持续增长的势头,八十年代以前世界平均年增长率为8.5%,八十年代以后为16%。世界UHMW-PE总生产能力为80kt/年,我国UHMW-PE生产能力为10kt/年。

  然而,UHMW-PE由于较高的熔融粘度(几乎没有流动性),长期以来主要采用间歇式的压制烧结法生产板材和一些简单零件,生产效率较为低下,限制了UHMW-PE的应用。

  而国内外已经得到实际应用的200多种UHMW-PE制品中,绝大部分为不规则的非连续截面制品,只有采用高效的挤出成型方法才可能实现大规模的工业化生产。

  1999年UHMW-PE加工技术被列入国家科技部和发展计划委员会共同编制的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》,这为UHMW-PE挤出成型技术及其制品推广和应用提供了有利的契机。

  本公司引进先进的专用超高分子挤出设备,专业生产超高分子量聚乙烯耐磨零部件。

  具体加工流程:

  超高分子量聚乙烯原料(分子量根据客户所需)~~加入专用挤出设备加温~~进入定制模具定型~~挤出零部件毛坯~~由加工中心按图加工出合格成品。