超高分子量聚乙烯板材性能详解

2018-01-23 17:27

原料
根据美国菲利普石油公司的划分方法,分子量在150万以上的聚乙烯称为“超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)”。德国赫斯特(Hoechst)公司、美国赫尔克乐斯(Hercules)公司和日本三井石油化学公司是世界上生产UHMW-PE的三大公司,中国主要生产厂家是北京助剂二厂、上海高桥石化公司化工厂。超高分子量聚乙烯板的原料,就是分子量在150万以上的超高分子量聚乙烯.
特点
UHMW-PE极高的分子量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。
耐磨性
UHMW-PE的耐磨性居塑料之冠,并超过某些金属。与其它工程塑料相比,UHMW-PE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。UHMW-PE耐磨性与分子量成正比,分子量越高,其耐磨性越好。
耐冲击性
UHMW-PE的冲击强度,在所有工程塑料中名列前茅, UHMW-PE与其他工程塑料冲击强度比较,UHMW-PE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150万时达到最大值,然后随分子量的继续升高而逐渐下降。值得指出的是,它在液氮中(-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。
自润滑性
UHMW-PE有极低的摩擦因数(0.05~0.11),故自润滑性优异。UHMW-PE与其他工程塑料摩擦因数比较。UHMW-PE的动磨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最好的聚四氟乙烯(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性还要好。因此,在摩擦学领域UHMW-PE被誉为成本/性能非常理想的摩擦材料。
耐化学药品性
UHMW-PE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(荼溶剂除外)。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。
冲击能吸收性
UHMW-PE具有优异的冲击能吸收性,冲击能吸收值在所有塑料中最高,因而噪声阻尼性能很好,具有优良的削音效果。

关键词: