过滤器等零部件UHMWPE GUR 4050-3

UHMWPE特性:
UHMWPE中文名称是超高分子量聚乙烯,英文缩写为UPE、PE-UHMW等,其分子量200-1000万,其具有极高的分子量(HDPE的分子量通常只有2~30万)赋予其优异的使用性能,而且属于价格适中、性能优良的热塑性工程塑料,它几乎集中了各种塑料的优点,具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、吸收冲击能、耐低温、卫生无毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合性能。事实上,目前还没有一种单纯的高分子材料兼有如此众多的优异性能。
1、耐磨性
UHMWPE的耐磨性居塑料之冠,并超过某些金属,图1为UHMWPE与其它材料耐磨性比较。从图1可以看出,与其它工程塑料相比,UHMWPE的沙浆磨耗指数仅是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。这样高的耐磨性,以致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沙浆磨耗测试装置。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,图2为UHMWPE与其他工程塑料冲击强度比较,从图2中可以看出,UHMWPE的冲击强度约为耐冲击PC的2倍,ABS的5倍,POM和PBTP的10余倍。耐冲击性如此之高,以致于采用通常冲击试验方法难以使其断裂破坏。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 值,然后随分子量的继续升高而逐渐下降。值得指出的是,它在液氨中(-195°()也能保持优异的冲击强度,这一特性是其它塑料所没有的。此外,它在反复冲击表面硬度更高。
3、自润滑性
UHMWPE有极低的摩擦因数(0.05~0.11),故自润滑性优异。表1为UHMWPE与其他工程塑料摩擦因数比较。从表1可以看出,UHMWPE的动摩擦因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 的聚四氣乙烯(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。
表1与其它工程塑料摩擦因数比较
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(茶溶剂除外)。
其在20℃和80℃的80种有机溶剂中浸渍30d,外表无任何反常现象,其它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 ,因而噪声阻尼性能很好,具有优良的削音效果6、耐低温性
UHMWPE具有优异的耐低温性,在液氨温度(-269℃)下仍县有延展性,因而能够用作核工业的耐低温部件7、卫生无毒性
UHMWPE卫生无毒,完全符合日本卫生协会的标准,并得到美国食品及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表面吸附能力非常微弱,其抗粘符能力仅次于塑料中不粘性 的PTFE,因而制品表面与其它材料不易粘符。9、吸水性小
UHMWPE吸水率很低:一般小于0.01%,仅为PA66的1%,因而在成型加工前一般不必干燥处理。
10、密度
表2为UHMWPE与其它工程塑料密度比较。由表2可知,UHMWPE的密度比其它所有工程塑料都低一般比PTFE低56%,比POM低33%比PBTP低30%,因此其制品非常轻便
UHMWPE密度比其低/%
名称
相对密度
562012321.41301.3122PC1.208-18PA1.02-1.14UHMWVPE0.94表2 UHMVVPE 与其它工程塑料密度比较
PTFE
POMPBTP
11、拉伸强度
由于UHMWPE具有朝拉伸取向 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量和强度的纤维,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 的比碳纤维大4倍,比钢丝大10倍,比芳纶纤维大50%。
由于UHMWPE具有朝拉伸取向 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量和强度的纤维,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 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r-射线能力。UHMWPE应用:
目前UHMWPE已在纺织、造纸、包装、运输、进写、化工、采矿、石油、建筑、电气、食品、医疗、体育等领域得到广泛的应用,并开始进入常规兵器、船舶、汽车等领域。今后还将扩大到字航和原子能等领域。具体应用包括:板、导轨、螺杆、雪地车的齿轮/滑撬、矿渣漏斗机内衬、电池分隔膜、义肢材料、高强度纤维、粘胶带等。