Karakteristikat themelore të polietilenit me peshë molekulare ultra të lartë (UHMWPE)

Polietileni me peshë molekulare ultra të lartë (UHMWPE) në përgjithësi i referohet polietilenit me një masë molekulare relative prej 150 × 104 ose më shumë, dhe është një lloj i ri i plastikës inxhinierike. Dendësia e UHMWPE me një masë molekulare relative mesatare prej 200 × 104 është vetëm 0.935g/cm3, e cila është më e ulët se ajo e të gjithë plastikës tjetër inxhinierike, përgjithësisht më shumë se 50% më e ulët se ajo e PTFE, dhe më shumë se 30% më e ulët se ajo e paraformaldehidit, kështu që produktet e saj karakterizohen nga pesha e lehtë. UHMWPE ka një shumëllojshmëri të vetive të shkëlqyera mekanike, vetive fizike, vetive kimike, shumë rezistente ndaj veshit, rezistent ndaj korrozionit, rezistent ndaj ndikimit, vetë-lubrifikues, faktor të ulët të fërkimit, thithjen e ulët të ujit, jo të lehtë për t'u ngjitur në objekte të huaja, higjenë dhe Jo-toksiciteti, riciklimi dhe rezistenca e ulët e temperaturës, etj., Në veçanti, rezistenca ndaj gërryerjes së tij është veçanërisht e jashtëzakonshme. Mangësitë e saj janë rezistenca e dobët e nxehtësisë, ngurtësia e ulët, forca e ulët elastike, vetitë e dobëta të retardantit të flakës.

1. Të dhënat e performancës së UHMWPE

2. Karakteristikat mekanike

(1) Rezistenca e ndikimit

Forca e ndikimit të UHMWPE është ndër më të mirat në të gjithë plastikën inxhinierike. UHMWPE mund të mbajë rezistencë të shkëlqyeshme të ndikimit edhe në temperaturë të ulët, dhe madje edhe në azot të lëngshëm (-196 ℃), UHMWPE gjithashtu ka forcë të mirë ndikimi, që është një karakteristikë që plastika e tjera nuk e kanë. Forca e saj e ndikimit fillon të rritet me rritjen e masës molekulare relative, masën molekulare relative prej 150 × 104 ose më shumë për të arritur vlerën e saj maksimale, dhe më pas me masën molekulare relative të ngritjes dhe gradualisht të bjerë. Forca e ndikimit të UHMWPE është rreth 2 herë më shumë sesa polikarbonati, ABS 5 herë, PA, Paraformaldehid dhe PBT më shumë se 10 herë.

(2) Rezistenca ndaj gërryerjes

Rezistenca ndaj gërryerjes së UHMWPE kryeson listën e plastikës, disa herë më e lartë se ajo e çelikut të karbonit dhe bronzit, dhe rezistenca e tij për gërryerjen mund të përmirësohet më tej me rritjen e masës molekulare relative. Figura 1-1 tregon krahasimin e rezistencës së konsumit midis UHMWPE dhe materialeve të tjera. Kushtet e provës janë si më poshtë: Llaçi është i përbërë nga 2 pjesë masive të ujit dhe 3 pjesë masive të rërës; Shpejtësia rrotulluese e pjesës së provës është 900R/min; Koha e vrapimit është 7H.

Krahasimi i rezistencës ndaj gërryerjes së UHMWPE me materiale të tjera

(3) Vetë-lubrifikimi

UHMWPE ka vetë-lubrifikim të shkëlqyeshëm dhe një faktor të ulët të fërkimit dinamik të krahasueshëm me atë të PTFE. Tabela 1-2 rendit krahasimin e faktorit dinamik të fërkimit midis UHMWPE dhe plastikës tjetër inxhinierike. Mund të shihet se faktori i fërkimit kinetik të UHMWPE nën lubrifikimin e ujit është 1/2 e asaj të PA66 dhe POM, dhe në kushte jo të lubrifikuara është e dyta vetëm për PTFE, e cila ka pronën më të mirë vetë-lubrifikuese midis plastikës. Kur funksionon në formë rrëshqitëse ose rrotulluese, ajo ka performancë më të mirë rrëshqitëse sesa çeliku dhe bronzi me shtimin e vajit lubrifikues. Për më tepër, çmimi i UHMWPE është i ulët, kështu që në fushën e tribologjisë, ai vlerësohet si një material fërkimi me një raport shumë të mirë të performancës së kostos.

Krahasimi i faktorit dinamik të fërkimit midis UHMWPE dhe plastikës tjetër inxhinierike

(4) Forca elastike

Forca e rendimentit elastik të UHMWPE lidhet me masën dhe dendësinë molekulare relative, me rritjen e masës molekulare relative dhe uljen e densitetit, forca e rendimentit në tërheqje gjithashtu zvogëlohet; Sidoqoftë, kur dendësia është 0.94g/cm3 ose masa molekulare relative është më shumë se 150 × 104, ndryshimi i forcës së rendimentit tërheqës është relativisht i vogël, dhe në thelb ka tendencë të jetë një vlerë fikse. Forca e thyerjes së tensionit lidhet vetëm me masën molekulare relative, dhe efekti i densitetit në të është në thelb i papërfillshëm. Përkundër forcës së rendimentit në tërheqje, me rritjen e masës molekulare relative, forca e thyerjes së tensionit rritet në përputhje me rrethanat.

3. Karakteristikat elektrike

Njësoj si polietileni i zakonshëm, zinxhiri molekular i UHMWPE është i përbërë vetëm nga karboni dhe hidrogjeni, vetitë elektrike të UHMWPE janë të pavarura nga madhësia e masës molekulare relative, kështu që ka veti të shkëlqyera të izolimit elektrik. Rezistenca e tij e vëllimit është aq e lartë sa 1016 ~ 1018Ω-cm, dhe këndi i humbjes dielektrike është (2 ~ 3) × 10-4. 4.

4. Karakteristikat termike

Rezistenca ndaj nxehtësisë së UHMWPE nuk është e lartë, temperatura e përdorimit është përgjithësisht nën 100 ℃. Sidoqoftë, për shkak të masës molekulare relative të saj është shumë e madhe, kështu që temperatura e shtrembërimit të nxehtësisë dhe pika zbutjes Vicat janë më të larta se ajo e HDPE e zakonshme, pika e shkrirjes së UHMWPE (136 ℃) është pak a shumë e njëjtë me atë të HDPE të zakonshme, Sidoqoftë, UHMWPE ka rezistencë shumë të mirë të temperaturës së ulët, më e mira në të gjithë plastikën, temperatura e brishtësisë është nën -70 ℃, edhe nëse temperatura e lëngshme e heliumit (-3 ℃) është nën -70 ℃, dhe temperatura e temperaturës së heliumit të lëngshëm (-4 ℃) është nën -70 ℃, dhe temperatura e temperaturës së heliumit të lëngshëm është nën -70. Temperatura e brishtësisë është nën -70 ° C, dhe madje edhe në temperaturat e lëngshme të heliumit (-269 ° C) ajo ende ka disa forcë ndikimi dhe rezistencë ndaj gërryerjes. Edhe në temperaturën e lëngshme të heliumit (-269 ℃), ajo ende ka forcë të caktuar ndikimi dhe rezistencë ndaj gërryerjes. Gama e temperaturës së punës është nga -265 në 100 ℃, dhe akoma mund të mbajë ashpërsi dhe forcë të mirë pa brishtë kur temperatura është aq e ulët sa -195 ℃, kështu që mund të përdoret në pjesë të temperaturës së ulët, tubacione dhe temperaturë shumë të ulët situata të tilla si industria bërthamore.

5. Rezistenca kimike

Uhmwpe ka rezistencë të shkëlqyeshme kimike. Dietani, etileni glikol, benzina, heptan, heksan, cikloheksan, disulfide karboni, izopentanol, etil ester, metil izobutil keton, benzen, etj. Nga paraqitja e asnjë fenomene anomale, performanca e llojeve të ndryshme të praktikisht pa ndryshime. Kjo është për shkak të faktit se polietileni me peshë molekulare ultra të lartë nuk ka asnjë grup funksional në strukturën molekulare, dhe pothuajse nuk ka asnjë zinxhir të degëzuar dhe lidhje të dyfishtë, si dhe kristalitet të lartë. Sidoqoftë, nuk është i qëndrueshëm në acidin sulfurik të përqendruar, acid klorhidrik të përqendruar, acid nitrik të përqendruar, hidrokarbure halogjenated dhe hidrokarbure aromatike dhe tretës të tjerë, dhe shpejtësia e oksidimit rritet me rritjen e temperaturës.

6. Thithja e ujit

Shkalla e thithjes së ujit të UHMWPE është më e vogla në mesin e plastikës inxhinierike (shiko Tabelën 1-3), e cila është për shkak të faktit se zinxhiri molekular i UHMWPE përbëhet vetëm nga elementë karboni dhe hidrogjeni, dhe nuk ka asnjë grup polar në molekulë, Pra, shkalla e thithjes së ujit është jashtëzakonisht e ulët. Prandaj, produktet nuk do të ndryshojnë në madhësi për shkak të thithjes së ujit edhe në një mjedis të lagësht, dhe në të njëjtën kohë, ato nuk do të ndikojnë në vetitë mekanike të produkteve, siç janë saktësia dhe rezistenca ndaj gërryerjes, dhe lëndët e para nuk kanë nevojë të thahen para se të formoni dhe përpunoni.

Thithja e ujit të disa plastikave të Inxhinierisë së Përbashkët

7. Aplikime polietileni me peshë ultra të lartë molekulare

Me performancën më të mirë të përgjithshme, UHMWPE është përdorur gjerësisht në fushat e makinerive, pajisjeve elektrike, kontejnerëve të paketimit, pajisjeve kimike, transportit, ruajtjes së materialeve dhe transportit, përcjelljen e tubacioneve, pajisjet mjekësore dhe sportive, etj. Produktet kryesore janë: çarçafë, Tuba, shufra dhe produkte të përfunduara. Produktet kryesore janë: pllaka, tuba, shufra dhe produkte të përfunduara, të cilat përfshijnë ingranazhe, kushineta, tufa, rollers, shinat udhëzuese, rrëshqitësit, astarët etj. Nga teknologjia e përpunimit të produkteve mund të ndahet në formim, përpunim, nxjerrje, formim injeksioni, vulosje, formim goditjeje, formim rrotull, formim termoplastik të përpunimit dhe formim të vizatimit të telit.