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高分子量聚乙烯板材

文章出处: 人气:发表时间:2018-02-09 11:06

 

子量聚乙烯的英文是:Ultra High Molecular Weight Polyethylene,这是现的较的可应于恶劣工作境及多种途的聚乙烯。在许多难度的应条件下适比较。

子量是这种聚合物与众不同的,其300至600的子量,而密度聚乙烯树脂只30至50。这种差是维护子量聚乙烯备够的度,以到其他等聚合产所不可备的受磨损和承受冲击。子量聚乙烯的子量的含义是它不会融并向液体样流动,因而加工方法由粉末金属衍。传统的塑料加工,比如注塑成型、吹塑和热型,法应于子量聚乙烯。挤压成型是应于这种树脂较见的加工工艺,这样产来的产韧。

中文声望 子量聚乙烯板 外文声望 Ultra High Molecular Weight Polyethylene 子量 150以上    点 够的度

 

原料

根据看菲利普石油公司的划方法,子量在150以上的聚乙烯称为“子量聚乙烯(UHMWPE)”。德赫斯(Hoechst)公司、看赫尔克乐斯(Hercules)公司和日本三井石油公司是上产UHMWPE的三公司,中主要产厂是北京剂二厂、上海桥石公司工厂。子量聚乙烯板的原料,就是子量在150以上的子量聚乙烯.

UHMWPE的子量赋予其异的使,而且属于价格适中、的热塑工程塑料,它集中了多种塑料的点,普通聚乙烯和其它工程塑料比不上的受磨、承受冲击、自润滑、承受锈、吸收冲击、承受温、卫、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合。事实上,目前还没种单纯的子材料兼如此众多的异。

受磨

UHMWPE的受磨居塑料之冠,并某些金属,图1为UHMWPE与其它材料受磨比较。从图1可以看,与其它工程塑料相比,UHMWPE的沙浆磨耗指数是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。这样的受磨,以致于般塑料磨耗实验法难以测试其受磨程度,因而单给设计了种沙浆磨耗测试装置。UHMWPE受磨与子量成正比,子量,其受磨。

承受冲击

UHMWPE的冲击度,在多数工程塑料中声望列前茅,图2为UHMWPE与其他工程塑料冲击度比较,从图2中可以看,UHMWPE的冲击度约为承受冲击PC的2,ABS的5,POM和PBTP的10余。承受冲击如此之,以致于采通冲击试验方法难以使其断裂破坏。其冲击度随子量的变而搞,在子量为150时到较值,然后随子量的继续升而逐渐下降。值得指的是,它在液氮中(-195℃)也持异的冲击度,这是其它塑料所没的。此外,它在反复冲击表面硬度。

自润滑

UHMWPE的摩擦因数(0.05~0.11),故自润滑异。表1为UHMWPE与其他工程塑料摩擦因数比较。从表1可以看,UHMWPE的动吗擦因数在水润滑条件下是PA66和POM的1/2,在润滑条件下次于塑料中自润滑较的聚四氟乙烯(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还要。因此,在摩擦域UHMWPE被誉为成本/比较理想的摩擦材料。

承受

UHMWPE的承受,除氧液外,在温度和浓度范围内承受多种锈介(、、盐)及介(荼溶剂除外)。其在20℃和80℃的80种溶剂中浸渍30d,外表反现象,其它物理也没变。

冲击吸收

UHMWPE异的冲击吸收,冲击吸收值在多数塑料中较,因而噪声阻尼很,的削音结论果。

承受温

UHMWPE异的承受温,在液氦温度(-269℃)下仍展,因而够作工业的承受温部件。

UHMWPE卫,可于接触食和物。

不粘

UHMWPE表面吸附比较微弱,其承受粘符次于塑料中不粘较的PTFE,因而表面与其它材料不易粘符。

吸水小

UHMWPE吸水率很;般小于0.01百比,为PA66的1百比,因而在成型加工前般不干燥处理。

密度

UHMWPE与其它工程塑料密度比较相对来说。

拉伸度

由于UHMWPE朝拉伸取向不少的结构征,所以可匹敌的拉伸度,因此可通凝胶纺丝法得弹模量和度的纤维,其拉伸度可达3~3.5GPa,拉伸弹模量可达100~125GPa;纤维比度是迄今已商的多数纤维中较的,比碳纤维4,比钢丝10,比芳纶纤维50百比。

承受老

子量聚乙稀(UHMW—PE)很的承受老,使时间长,节约成本。

利子量聚乙稀(UHMW—PE)的吸点,可多样应在机械设备行业中,于钢铁材表面,少摩擦,搞结论益。

阻燃

通加入阻燃剂,使子量聚乙稀(UHMW-PE)阻燃。

白色子量聚乙稀板

白色子量聚乙稀板

聚乙烯板缺点

虽然子量聚乙烯板很多点,但是上没完看的事物,它也它的缺陷,与其它工程塑料相比,子量聚乙烯表面硬度和热变形温度、弯曲度以及蠕变较差等缺点。这是由于子量聚乙烯得子结构和子聚集形态造成得,可通填充和交联得方法加以改善。

产的应域

子量聚乙烯UHMW-PE产的行业应:

由于UHMW-PE很的受磨、绿色、承受静电、缓冲、受磨 、承受潮、承受锈、易加工 、吸震、噪音、 经济、不变形、承受冲击、自润滑,所以很适合作多种受磨机械件,如托轮、轴套、喷嘴、搅拌叶,应范围多样。

垫块途

造纸机械

吸水箱盖板、导流板、刮水板、水翼

建筑与农业机械

承受境应开裂,承受反复疲劳度,噪音和振动阻尼均,可作架、轨桥面承受震垫块、自卸汽车、翻斗衬里、砂浆、混凝土容器及溜槽衬里,清洗方便。

装配式冷库,温集装箱垫仓板,在欧洲究中成功地在液氮温度下将作密封圈、衬垫及活塞应

由于子量聚乙烯物相容,上作人工移植器官,上已人接受骨节植置。目前本公司正与外声望机构着手究开发多种范围的人工器官件的临床应试验。

电气工程

的电很缘,电指标在般塑料以上。

砧板

使多种食、清洁方便,已作食加工厂的切配台板、面包房工作台面、和面机等。 皮革机械冲床裁料砧板,使**与其他塑料比较搞四以上,并且表面刨削层可继续使。 子量聚乙烯是种近年承受开发应的材料,作为种永久体润滑剂以护受摩擦的金属表面,可降下来耗,少噪音以及昂贵的维修费。

应实例

运输机械

导轨、传送带、传送装置滑块座、板、流水产线计时星轮

食机械

星形轮、送瓶计数螺杆、灌装机轴承、抓瓶机件、垫圈导销、气缸、齿轮、辊筒、链轮手柄

造纸机械

吸水箱盖板、偏导轮、刮刀、轴承、叶嘴、滤器、储油器、受磨条、毛毡清扫机

纺织机械

开幅机、振器挡板、连接器、曲轴连杆、打梭棒、扫花针、偏杆轴承、摆动后梁

建筑机械农业机械

推土机推上板料里、自卸卡车厢内料、拖拉机梨刀内衬

工机械

阀体、泵体、垫圈、滤器、齿轮、螺母、密封、喷嘴、旋塞、轴套、波纹管

港机械船舶机械

船舶部件、桥吊边托辊、受磨块等配件

般机械

多种齿轮、轴瓦、衬套、滑动板、合器、导向体、动器、铰链、弹联轴节、辊筒、托轮、紧件、升降台滑动部件

染色修饰

浸染机轴承、刮刀、滑动板、衬垫、密封件、拉幅导盘

文体

浸雪衬里、动雪橇、溜冰场铺面、冰场护架

矩形外料件、人工节、假肢等

其它

冷冻机械、原子发电站的遮蔽板、电镀件、温机械件

产工艺

由于子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融状态的粘度可达108Pa*s,流动差,其熔体指数为,所以很难般的机械加工方法进行加工。近年来,子量聚乙烯(UHMW-PE)的加工得到了发展,通对普通加工设备的改造,已使子量聚乙烯(UHMW-PE)由较初的压-烧结成型发展为挤、吹塑和注射成型以及其它不样方法的成型。

般加工

(1〕压烧结

压烧结是子量聚乙烯(UHMW-PE)较原始的加工方法。此法产结论率颇,易发氧和降解。为了搞产结论率,可采直接电加热法。

〔1〕另外,Werner和Pfleiderer公司开发了种熔结加工法;

〔2〕采叶片式混合机,叶片旋转的较度可达150m/s,使物料在秒内就可升至加工温度。

挤成型

挤成型设备主要柱塞挤机、单螺杆挤机和双螺杆挤机。双螺杆挤多采同向旋转双螺杆挤机。

60年代采柱塞式挤机,70年代中期,日、看、西德等后开发了单螺杆挤工艺。日本三井石油公司较早于1974年取得了圆棒挤的成功。我于1994年底Φ45型子量聚乙烯(UHMW-PE)单螺杆挤机,并于1997年取得了Φ65型单螺杆挤管材工业产线的成功。

注塑成型

日本三井石油工公司于1974年开发了注塑成型工艺,并于1976年实现了商业,之后又开发了往复式螺杆注塑成型。1985年看Hoechst公司也实现了子量聚乙烯(UHMW-PE)的螺杆注塑成型工艺。我1983年对产XS-ZY-125A型注射机进行了改造,成功地注射啤酒罐装产线子量聚乙烯(UHMW-PE)托轮、水泵轴套,1985年又成功地注射人工节等。

吹塑成型

子量聚乙烯(UHMW-PE)加工时,当物料从模挤后,因弹恢复而产的回缩,并且不发下垂现象,故为中空容器,是型容器,如油箱、桶的吹塑造了利的条件。子量聚乙烯(UHMW-PE)吹塑成型还可导致纵横方向度均衡的薄膜,从而解决了HDPE薄膜长期以来存在的纵横方向度不致,容易造成纵向破坏的问题。

加工

发展程

以冻胶纺丝—拉伸备度、模量聚乙烯纤维是70年代末现的种颖纺丝方法。荷兰DSM公司较早于1979年申请利,随后看Allied公司、日本与荷兰联合建立的Toyobo-DSM公司、日本Mitsui公司实现了工业产。中纺织纤所从1985年开始该项目的究,逐步形成了自己的,得了的子量聚乙烯(UHMW-PE)纤维〔3〕。

纺丝程

子量聚乙烯(UHMW-PE)冻胶纺丝程简述如下:溶解子量聚乙烯(UHMW-PE)于适当的溶剂中,成半稀溶液,经喷丝孔挤,然后以空气或水骤冷纺丝溶液,将其凝成冻胶原丝。在冻胶原丝中,多数的溶剂被包含其中,因此子量聚乙烯(UHMW-PE)子链的解缠状态被很地持下来,而且溶液温度的下降,导致冻胶体中子量聚乙烯(UHMW-PE)折叠链片晶的形成。这样,通热拉伸冻胶原丝可使子链充取向和度结晶,进而使呈折叠链的子转变为伸直链,从而得度、模量纤维。

子量聚乙烯(UHMW-PE)纤维是当今上三代种纤维,度可达30.8cN/dtex,比度是纤中较的,又较的受磨、承受冲击、承受锈、承受光等。它可直接成绳索、缆绳、渔网和多种织物:承受弹背和衣服、承受切割手套等,其中承受弹衣的承受弹结论果于芳纶。际上已将子量聚乙烯(UHMW-PE)纤维织成不同纤度的绳索,取代了传统的钢缆绳和合成纤维绳等。子量聚乙烯(UHMW-PE)纤维的复合材料在军事上已作装甲兵器的壳体、雷达的承受护外壳罩、头盔等;体育上已成弓弦、雪橇和滑水板等。

润滑挤(注射)

润滑挤(注射)成型是在挤(注射)物料与模壁之间形成层润滑层,从而降下来物料各点间的剪切率差异,小产的变形,同时够实现在温、耗条件下搞粘度聚合物的挤(注射)度。产润滑层的方法主要两种:自润滑和共润滑。

自润滑挤(注射)

子量聚乙烯(UHMW-PE)的自润滑挤(注射)是在其中添加适量的外部润滑剂,以降下来聚合物子与金属模壁间的摩擦与剪切,搞物料流动的均匀及脱模结论果和挤量。外部润滑剂主要类脂肪、复合脂、硅树脂、石腊及其它子量树脂等。挤(注射)加工前,头将润滑剂同其它加工剂起混入物料中,产时,物料中的润滑剂渗,形成润滑层,实现自润滑挤(注射)。

利报道〔4〕:将70份石蜡油、30份子量聚乙烯(UHMW-PE)和1份氧相二氧硅(度散的硅胶)混合造粒,在190℃的温度下就可实现顺利挤(注射)。

共润滑挤(注射)

子量聚乙烯(UHMW-PE)的共润滑挤(注射)两种情况,是采缝隙法〔5、6〕将润滑剂压入到模中,使其在模腔内表面和熔融物料间形成润滑层;二是与粘度树脂共混,使其作为产物的部(详见3.2.1)。

如:产子量聚乙烯(UHMW-PE)薄板时,由量泵向模腔内输送SH200硅油作润滑剂,所得产外观量搞,是由于挤变形小,加了拉伸度。

辊压成型

辊压成型是种态加工方法,即在子量聚乙烯(UHMW-PE)的熔点以下对其施加很的压,通粒子形变,顺利地将粒子与粒子融合。主要设备是带螺槽的旋转轮和带舌槽的弓形滑块,舌槽与螺槽垂直。在加工程中顺利地利了物料与器壁之间的摩擦,产的压够使子量聚乙烯(UHMW-PE)粒子发形变。在机座末端装加热支台,挤物料。如将此项辊压装置与挤压机联,可使加工程连续。

热处理压成型

把子量聚乙烯(UHMW-PE)树脂粉末在140℃~275℃之间进行1min~30min的短期加热,发现子量聚乙烯(UHMW-PE)的某些物理人意料地改善。热处理的子量聚乙烯(UHMW-PE)粉料压的和未热处理的UHMPWE相比较,前者的物理和透明,表面的光滑程度和温机械搞了。

射频加工

采射频加工子量聚乙烯(UHMW-PE)是种崭的加工方法,它是将子量聚乙烯(UHMW-PE)粉末和介电损耗的炭黑粉末均匀混合在起,射频辐照,产的热可使子量聚乙烯(UHMW-PE)粉末表面发软,从而使其在压下结。这种方法可在数钟内模压很的型部件,其加工结论率比目前子量聚乙烯(UHMW-PE)规模压加工许多个。

备多孔膜

将子量聚乙烯(UHMW-PE)溶解在挥发溶剂中,连续挤,然后经个热可逆凝胶/结晶程,使其成为种湿润的凝胶膜,蒸除溶剂使膜干燥。由于已形成的骨架结构限了凝胶的收缩,在干燥程中产微孔,经双轴拉伸到较空隙率而不破坏完整的多孔结构。这种材料可作承受水、通氧织物和承受服装,也可作滤/微量滤膜、复合薄膜和蓄电池板等。与其它方法相比,由此法备的多孔子量聚乙烯(UHMW-PE)膜较佳的孔径、度和度等综合。