Grundlegende Eigenschaften von Polyethylen mit ultrahoherem Molekulargewicht (UHMWPE)

Ultrahohes Molekulargewicht Polyethylen (UHMWPE) bezieht sich im Allgemeinen auf Polyethylen mit einer relativen Molekülmasse von 150 × 104 oder mehr und ist eine neue Art von technischen Kunststoffen. Die Dichte von UHMWPE mit einer durchschnittlichen relativen molekularen Masse von 200 × 104 beträgt nur 0,935 g/cm3, was niedriger ist Das von Paraformdehyd, so dass seine Produkte durch leichtes Gewicht gekennzeichnet sind. UHMWPE hat eine Vielzahl von hervorragenden mechanischen Eigenschaften, physikalischen Eigenschaften, chemischen Eigenschaften, sehr peastresistenten, korrosionsresistenten, wirkungsresistenten, selbstlubrizierenden, geringen Reibungsfaktoren, niedrigem Wasserabsorption, nicht leicht zu haftend an Fremdobjekten, Hygiene und Hygiene und nicht einfach Nicht-Toxizität, Recycling und Niedertemperaturbeständigkeit usw., insbesondere seine Abriebfestigkeit ist besonders hervorragend. Seine Mängel sind schlechte Wärmefestigkeit, geringe Härte, geringe Zugfestigkeit, schlechte Flammschutzmittel.

1. Leistungsdaten von UHMWPE

2. Mechanische Eigenschaften

(1) Schlagfestigkeit

Die Schlagkraft von UHMWPE gehört zu den besten in der gesamten technischen Kunststoff. UHMWPE kann selbst bei niedriger Temperatur eine hervorragende Wirkung widerstand, und selbst bei flüssigem Stickstoff (-196 ℃) hat UHMWPE auch eine gute Auswirkungen, was eine Eigenschaft ist, die andere Kunststoffe nicht haben. Seine Schlagfestigkeit beginnt mit zunehmender relativer Molekularmasse, der relativen Molekülmasse von 150 × 104 oder so, um ihren Maximalwert zu erreichen, und dann mit der relativen Molekülmasse des Anstiegs und allmählich ab. Die Aufprallstärke von UHMWPE beträgt etwa 2 -mal so viel wie das Polycarbonat, ABS 5 -mal, PA, Paraformaldehyd und PBT mehr als 10 Mal.

(2) Abriebfestigkeit

Die Abriebfestigkeit von UHMWPE befindet sich über die Liste der Kunststoffe, die mehrmals höher ist Abbildung 1-1 zeigt den Vergleich des Verschleißwiderstandes zwischen UHMWPE und anderen Materialien. Die Testbedingungen sind wie folgt: Der Mörser besteht aus 2 Massenhelfer- und 3 Massenteilen Sand; Die Rotationsgeschwindigkeit des Teststücks beträgt 900R/min; Die Laufzeit ist 7h.

Vergleich der Abriebfestigkeit von UHMWPE mit anderen Materialien

(3) Selbstschmutzung

UHMWPE hat eine hervorragende Selbstglagen und einen mit dem von PTFE vergleichbaren geringen dynamischen Reibungsfaktor. Tabelle 1-2 listet den Vergleich des dynamischen Reibungsfaktors zwischen UHMWPE und anderen technischen Kunststoffen auf. Es ist zu erkennen, dass der kinetische Reibungsfaktor von UHMWPE unter Wasserschmierung 1/2 der von PA66 und POM beträgt, und unter nicht geschmierten Bedingungen ist es nur für PTFE an zweiter Stelle, die die beste selbstlubrizierende Eigenschaft unter Plastik aufweist. Wenn es in Schieben oder rotierenden Form funktioniert, hat es eine bessere Gleitleistung als Stahl und Messing bei Zugabe von Schmieröl. Darüber hinaus ist der Preis für UHMWPE niedrig, daher wird er im Bereich der Tribologie als Reibungsmaterial mit einem sehr guten Kosten-Leistungs-Verhältnis angesehen.

Vergleich des dynamischen Reibungsfaktors zwischen UHMWPE und anderen technischen Kunststoffen

(4) Zugfestigkeit

Die Zugdurchtragsfestigkeit von UHMWPE hängt mit der relativen Molekülmasse und -dichte zusammen, wobei die relative molekulare Masse und Dichte zunimmt, wobei auch die Zuggabestärke abnimmt. Wenn die Dichte jedoch 0,94 g/cm3 beträgt oder die relative Molekülmasse mehr als 150 × 104 beträgt, ist die Änderung der Zugdurchtragsfestigkeit relativ gering und ist im Grunde genommen ein fester Wert. Die Zugfestigkeit der Zugbrüche hängt nur mit der relativen molekularen Masse zusammen, und die Wirkung der Dichte darauf ist im Grunde vernachlässigbar. Im Gegensatz zur Zugdurchtragsfestigkeit mit zunehmendem relativem molekularer Masse wird die Zugbrissfestigkeit entsprechend erhöht.

3. Elektrische Eigenschaften

Wie gewöhnliches Polyethylen, die molekulare Kette von UHMWPE besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Sein Volumenwiderstand beträgt bis zu 1016 ~ 1018 Ω-CM, und der dielektrische Verlustwinkel-Tangente beträgt (2 ~ 3) × 10-4. 4.

4. Wärme Eigenschaften

Der Wärmewiderstand von UHMWPE ist nicht hoch, die Verwendungstemperatur liegt im Allgemeinen unter 100 ℃. Aufgrund ihrer relativen Molekülmasse ist jedoch sehr groß, so UHMWPE hat jedoch einen sehr guten Widerstand mit niedriger Temperatur, die besten unter allen Kunststoffen, die Sprödigkeitstemperatur liegt unter -70 ° C, auch wenn die flüssige Heliumtemperatur (-3 ℃) unter -70 ° C liegt und die Temperatur der flüssigen Heliumtemperatur (-4 ℃) liegt unter -70 ℃ und die Temperatur der flüssigen Heliumtemperatur liegt unter -70 ℃. Die Sprödigkeitstemperatur liegt unter -70 ° C und selbst bei flüssigen Heliumtemperaturen (-269 ° C) hat sie immer noch eine gewisse Schlagfestigkeit und Abriebfestigkeit. Selbst bei flüssiger Heliumtemperatur (-269 ℃) hat es immer noch eine gewisse Schlagfestigkeit und Abriebfestigkeit. Der Arbeitstemperaturbereich liegt zwischen -265 und 100 ° C und kann immer noch eine gute Zähigkeit und Festigkeit ohne Sprödigkeit aufrechterhalten, wenn die Temperatur bis zu -195 ° C beträgt, sodass er in Teilen mit niedrigen Temperaturen, Rohrleitungen und sehr niedrigen Temperaturen verwendet werden kann Situationen wie Nuklearindustrie.

5. Chemischer Widerstand

UHMWPE hat einen hervorragenden chemischen Widerstand. Diethan, Ethylenglykol, Benzin, Heptan, Hexan, Cyclohexan, Kohlenstoffdisulfid, Isopentanol, Ethylester, Methyl -Isobutylketon, Benzol -Methanol usw. des Aussehens ohne anomale Phänomene die Leistung der verschiedenen Arten von praktisch keine Veränderung. Dies liegt an der Tatsache, dass das ultrahohe Molekulargewicht Polyethylen in der molekularen Struktur keine funktionelle Gruppe aufweist und es fast keine verzweigte Kette und Doppelbindung sowie hohe Kristallinität gibt. Es ist jedoch nicht stabil in konzentrierter Schwefelsäure, konzentrierter Salzsäure, konzentrierter Salpetersäure, halogenierten Kohlenwasserstoffen und aromatischen Kohlenwasserstoffen und anderen Lösungsmitteln, und die Oxidationsgeschwindigkeit nimmt mit dem Temperaturanstieg zu.

6. Wasseraufnahme

Die Wasserabsorptionsrate von UHMWPE ist die kleinste unter den technischen Kunststoffen (siehe Tabelle 1-3), was darauf zurückzuführen ist, dass die molekulare Kette von UHMWPE nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffelementen besteht und es keine polare Gruppe im Molekül gibt, Die Wasserabsorptionsrate ist also extrem niedrig. Daher ändert sich die Produkte aufgrund der Wasseraufnahme auch in einer feuchten Umgebung nicht und wirkt sich gleichzeitig nicht auf die mechanischen Eigenschaften der Produkte wie Präzision und Abriebfestigkeit aus, und die Rohstoffe sind nicht erforderlich vor dem Form- und Verarbeitung getrocknet werden.

Wasseraufnahme mehrerer häufiger technischer Kunststoffe

7. Polyethylenanwendungen mit ultrahoherem Molekulargewicht

Mit der besten Gesamtleistung wurde UHMWPE in den Bereichen Maschinerie, Elektrogeräte, Verpackungsbehälter, chemische Geräte, Transportmittel, Materialien und Transport, Transport von Pipelines, medizinische und Sportgeräte usw. häufig eingesetzt. Rohre, Stangen und fertige Produkte. Die Hauptprodukte sind: Teller, Rohre, Stangen und fertige Produkte, zu denen Zahnräder, Lager, Buchsen, Rollen, Führungsschienen, Schieberegler, Liner usw. gehören. Aus der Verarbeitungstechnologie der Produkte kann in Form, Bearbeitung, Extrusion, Injektionsform, Stempeln, Blasform, Rollenform, thermoplastische Verarbeitungsform und Rahmschaltform in Form, Bearbeitung, Extrusion, Injektionsformung, Stempel, Sturzuntersuchungen unterteilt werden.