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超高分子量聚乙烯钢塑复合管

【摘要】:
超高分子量聚乙烯钢塑复合管是由超高分子量聚乙烯管和钢管经特殊的工艺复合而成,其特征是内层为超高分子量聚乙烯,外层敷以钢管,内层的超高分子量聚乙烯管的基体管材沿外层管口延伸至法兰端面外缘形成整体结构,将超高分子量聚乙烯管材和钢管合二为一,而介质和外层钢管完全隔离,这样就形成了具有高耐磨、耐冲击、耐腐蚀、自润滑、抗结垢,而又具有耐高压的复合管道。超高分子量聚乙烯钢塑复合管广泛应用于火力发电系统的粉煤灰输送、回水管道,矿山行业的尾矿、泥浆输送,煤炭行业的选煤厂粉煤高压输送、水煤浆高压输送以及其他行业的泥浆、含渣腐蚀性介质输送等领域。超高分子量聚乙烯钢塑复合管具有双层复合结构,输送介质和外层钢管完全隔离,只与超高分子量聚乙烯层接触,所以这中结构的管材除了具有超高分子量聚乙烯管材的所有的性能外,还具有钢管承压的性能,是两种材质管材的完美结合 1、高耐磨性: 在目前所有的工程塑料中UHMW-PE的耐磨性居塑料之冠,最引人注目。分子量越高材料就越耐磨,甚至超过许多金属材料(如碳钢、不锈钢、青铜等)。在强腐蚀和高磨损条件下使用寿命是钢管的4-6倍,而且提高输送效率20%。 与其它材料耐磨性比较表 材料 UHMW-PE PA66 45#钢 黄铜 磨耗指数 1.0 2.0 6.0 10.0 2、高抗冲击性: 抗冲击性居塑料之首,无论是外力强冲击,还是内部压力波动,都难以使其开裂。其冲击强度是尼龙66的10倍,聚氯乙烯的20倍,聚四氟乙烯的8倍;特别是在低温环境,其冲击强度反而达到最高值,其柔韧性能为输送系统提供了极为安全可靠的保障。 与其它材料冲击性能比较表 材料 UHMWPE PA66 PC ABS 冲击强度kJ/m² 130 8 80 15 3、极低的摩擦系数: 静摩擦系数为0.07,自润滑性良好,它的高光滑度降低了热摩擦带来的损伤,在应用中无需润滑油、维护更简便,UHMW-PE除可提高耐磨寿命外,还可收到节能效果。 与其它材料摩擦系数比较表 材料 UHMW-PE PA66 ABS PC 钢-钢 玻璃-金属 冰-冰 摩擦系数 0.07-0.11 0.37 0.38 0.36 0.58 0.5-0.7 0.05-0.15 4、 耐腐蚀性 : UHMW-PE是一种饱和分子团结构,故其化学稳定性极高,本产品可以耐烈性化学物质的侵蚀,除对某些强氧化性酸在高温下有轻微腐蚀外,在其它的碱液、酸液中不受腐蚀。 5、耐老化、寿命长 : 分子链中不饱和基因少,抗疲劳强度大于50万次,耐环境应力开裂性最优, 抗环境应力开裂>4000h ,是PE100的2倍以上  ,埋地使用50年左右,仍可保持70%以上的机械性能。 性能稳定,抗老化性好,地面、地下埋没均可,50年不老化。按ASTM方法测定(负荷4.6㎏/cm2),热变形温度为85℃,使用温度可达90℃,特殊情况下,允许在更高的温度下使用。 6、独特的耐低温性 : 本品耐低温性能优异,其耐冲击性、耐磨性在零下269摄氏度时基本不变。是目前唯一可在接近绝对零度的温度下工作的一种工程塑料。同时,本品的适温性宽,可长期在-269℃到80℃的温度下工作。 7、不易结垢: UHMW-PE表面吸附力非常微弱,抗粘附能力强,因而管材表面与其他材料不易粘附、不结垢。 8、能承受高压: 由于外层为钢管,所以复合管可以承受5~8MPa的压力。 超高分子量聚乙烯钢塑复合管技术指标(内衬层) 项目 拉伸强度 断裂伸长率 弯曲强度 弯曲模量 冲击强度(常温) 冲击强度(低温) 单位 MPa % MPa MPa KJ/cm2 KJ/cm2 数值 28~30 >300 26~28 >900 不断 38~40 物理项目 磨损率 摩擦系数 磨痕宽度 热变形温度 脆化温度 吸水率 单位     mm ℃ ℃ %   0.6~0.8 0.07~0.08 4.4~4.6 >80 <-80 <0.01

超高分子量聚乙烯钢塑复合管是由超高分子量聚乙烯管和钢管经特殊的工艺复合而成,其特征是内层为超高分子量聚乙烯,外层敷以钢管,内层的超高分子量聚乙烯管的基体管材沿外层管口延伸至法兰端面外缘形成整体结构,将超高分子量聚乙烯管材和钢管合二为一,而介质和外层钢管完全隔离,这样就形成了具有高耐磨、耐冲击、耐腐蚀、自润滑、抗结垢,而又具有耐高压的复合管道。超高分子量聚乙烯钢塑复合管广泛应用于火力发电系统的粉煤灰输送、回水管道,矿山行业的尾矿、泥浆输送,煤炭行业的选煤厂粉煤高压输送、水煤浆高压输送以及其他行业的泥浆、含渣腐蚀性介质输送等领域。超高分子量聚乙烯钢塑复合管具有双层复合结构,输送介质和外层钢管完全隔离,只与超高分子量聚乙烯层接触,所以这中结构的管材除了具有超高分子量聚乙烯管材的所有的性能外,还具有钢管承压的性能,是两种材质管材的完美结合

1高耐磨性

在目前所有的工程塑料中UHMW-PE的耐磨性居塑料之冠,最引人注目。分子量越高材料就越耐磨,甚至超过许多金属材料(如碳钢、不锈钢、青铜等)。在强腐蚀和高磨损条件下使用寿命是钢管的4-6倍,而且提高输送效率20%。

与其它材料耐磨性比较表

材料

UHMW-PE

PA66

45#

黄铜

磨耗指数

1.0

2.0

6.0

10.0

2、高抗冲击性:

抗冲击性居塑料之首,无论是外力强冲击,还是内部压力波动,都难以使其开裂。其冲击强度是尼龙6610倍,聚氯乙烯的20倍,聚四氟乙烯8倍;特别是在低温环境,其冲击强度反而达到最高值,其柔韧性能为输送系统提供了极为安全可靠的保障。

与其它材料冲击性能比较表

材料

UHMWPE

PA66

PC

ABS

冲击强度kJ/m²

130

8

80

15

3、极低的摩擦系数:

静摩擦系数0.07,自润滑性良好,它的高光滑度降低了热摩擦带来的损伤,在应用中无需润滑油、维护更简便,UHMW-PE除可提高耐磨寿命外,还可收到节能效果。

与其它材料摩擦系数比较表

材料

UHMW-PE

PA66

ABS

PC

-

玻璃-金属

-

摩擦系数

0.07-0.11

0.37

0.38

0.36

0.58

0.5-0.7

0.05-0.15

4 耐腐蚀性 

UHMW-PE是一种饱和分子团结构,故其化学稳定性极高,本产品可以耐烈性化学物质的侵蚀,除对某些强氧化性酸在高温下有轻微腐蚀外,在其它的碱液、酸液中不受腐蚀。

5、耐老化、寿命长 

分子链中不饱和基因少,抗疲劳强度大于50万次,耐环境应力开裂性最优, 抗环境应力开裂>4000h ,是PE1002倍以上  ,埋地使用50年左右,仍可保持70%以上的机械性能。

性能稳定,抗老化性好,地面、地下埋没均可,50年不老化。按ASTM方法测定(负荷4.6/cm2),热变形温度85℃,使用温度可达90℃,特殊情况下,允许在更高的温度下使用。

6、独特的耐低温性 

本品耐低温性能优异,其耐冲击性、耐磨性在零下269摄氏度时基本不变。是目前唯一可在接近绝对零度的温度下工作的一种工程塑料。同时,本品的适温性宽,可长期在-269℃80℃的温度下工作。

7、不易结垢:

UHMW-PE表面吸附力非常微弱,抗粘附能力强,因而管材表面与其他材料不易粘附、不结垢。

8、能承受高压:

由于外层为钢管,所以复合管可以承受58MPa的压力。

超高分子量聚乙烯钢塑复合管技术指标(内衬层)

项目

拉伸强度

断裂伸长率

弯曲强度

弯曲模量

冲击强度(常温)

冲击强度(低温)

单位

MPa

%

MPa

MPa

KJ/cm2

KJ/cm2

数值

28~30

300

26~28

900

不断

38~40

物理项目

磨损率

摩擦系数

磨痕宽度

热变形温度

脆化温度

吸水率

单位

 

 

mm

%

 

0.6~0.8

0.07~0.08

4.4~4.6

80

-80

0.01