超高分子量聚乙烯UHMWPE性能:
聚乙烯是目前产量最大,应用最广的耐磨高分子材料之一,其中LDPE、HDPE以及被称为第三代聚乙烯的LLDPE等均属于热塑性能用塑料,分子量在150万以上的聚乙烯称之为"超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)",惟有分子量高达150万以上的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)因其物理性能优异而作为工程塑料应用。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)极高的分子量赋予其优异的使用性能,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、不吸水不吸湿、密度小重量轻等综合性能,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:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的耐磨性居塑料之冠并超过某些金属,上图为超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)与其它材料耐磨性比较,这样高的耐磨性以至于用一般塑料磨耗实验法难以测试其耐磨程度,因而采用砂浆磨耗测试装置。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的耐磨性与分子量成正比,随着分子量的升高其耐磨性越好。
耐冲击性:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的冲击强度在所有工程塑料中名列前茅,左图表示为与其它工程塑料冲击强度比较,耐冲击性很高,以至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升高而提高,在分子量为800万时达到最大值,然后随分子量的继续升高而逐渐下降。此外,它在反复冲击后表面硬度更高。
自润滑性:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)有极低的磨擦因数(0.05-0.11)故自润滑性优异,从表可以看出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自润滑最好的聚四氟乙烯(PTEE),当它以滑动或转动形式工作时,比钢和黄铜添加润滑剂后的润滑性好,因此在磨擦学领域被誉为成本性能非常理想的低磨擦系数材料。
名称 | 动摩擦因数 | ||
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE) | 0.10~0.22 | 0.05~0.10 | 0.05~0.08 |
聚四氟乙烯PTEE | 0.04~0.25 | 0.04~0.08 | 0.04~0.05 |
尼龙PA66 | 0.15~0.40 | 0.14~0.19 | 0.06~0.11 |
聚甲醛POM | 0.15~0.35 | 0.10~0.20 | 0.05~0.10 |
自润滑 | 水润滑 | 油润滑 |
材料 | 超高分子量聚乙烯(UHMW-PE) | PTEE | PA55 | ABS | PC |
摩擦系数 | 0.07-0.11 | 0.04-0.1 | 0.37 | 0.38 | 0.36 |
材料 | 橡皮-固体 | 石墨-石墨 | 玻璃-玻璃 | 钢-钢 | 玻璃-金属 | 冰-冰 |
摩擦系数 | 1~4 | 0.1 | 0.9~1 | 0.58 | 0.5~0.7 | 0.05~0.15 |
耐化学药品性:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有优良的耐化学药品性,除强氧化性酸液外,在一定温度下和深度范围内能耐各种腐蚀性介质如:(酸、碱、盐)及有机介质(荼溶剂除外)。其它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:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有优异的冲击能吸收性,冲击能吸收值在所有的塑料中最高因而噪声阻尼性很好,具有优良的消音效果。
耐低温:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有优异的耐低温性能,在液氦温度(-269℃)下仍具有延展性,因而能够用作核工业的耐低温部件,值得指出的是,它在液氮中(-196℃)也能保持优异的冲击强度。这一特性是其它塑料所没有的。
卫生无毒性:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)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的美国农业部认可,可用于接触食品和药物。
不粘性:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)表面吸附力非常微弱,其抗粘附能力仅次于塑料中不粘性最好的PTEE,因而制品表面与其它材料不易粘附。
憎水性:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)吸水率很低,一般小于0.01%,为PA66的1%,因而成型加工前不必干燥,制品在潮湿环境中不会因吸湿而发生尺寸变化。
材料 | 超高分子量聚乙烯 (UHMW-PE) | PA66 | PC | POM | ABS | PTEE |
吸水率 | <0.01 | 1.5 | 0.15 | 0.25 | 0.20-0.45 | <0.01 |
密度:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)比其它工程塑料的密度都低、因而其制品非常的轻便。
名称 | PTEE | POM | PBTP | PC | PA |
超高分子量聚乙烯 (UHMW-PE) |
相对密度 | 2.12 | 1.41 | 1.31 | 1.20 | 1.02-1.14 | 0.94 |
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE) 密度比 | 56 | 33 | 30 | 22 | 8.18 |
其它性能:
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)还具有优良的电气像性能比HDPE更优良耐环境应力裂性比HDPE更好的耐疲劳性及耐射线能力。
不足之处:
与其它工程塑料相比超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)耐热性能和硬度偏低,但可以通过"填充"和"交联"等改善。
名称 | PTEE | POM | PBTP | PC | PA |
超高分子量聚乙烯 (UHMW-PE) |
相对密度 | 2.12 | 1.41 | 1.31 | 1.20 | 1.02-1.14 | 0.94 |
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE) 密度比 | 56 | 33 | 30 | 22 | 8.18 |
行业 | 主要性能 | 应用范围 |
食品机械 包装机械 皮革机械 |
食品卫生、自润滑性、 耐腐蚀性、消音性 |
星形轮、蜗杆、垫圈、导轨、齿轮、辊筒、链轮、滑块座、固定板、 板带式瓶子传送带链条底板、凸轮、肉联厂面板、皮革机械、冲板等 |
建筑机械 家业机械 |
自润滑性、耐磨、 耐冲击性 |
推土机推土板衬里、掘土机铲头内衬、自卸卡车车厢内衬、 拖拉机犁刀内衬、联合收割机滑动板 |
造纸机械 | 耐磨、耐冲击性 |
箱罩密封、肘杆偏导轮、刮刀旋塞刮水板,吸水箱盖板、 导流板水翼辊道滚动衬里、纸浆定型制模衬垫等 |
纺织机械 | 耐冲击性 |
减震器档板连接器、齿轮、凸轮弹棉机零件、投梭器、 打梭棒、缓冲块杆轴套等耐冲击磨损件 |
化学工业 化学机械 |
耐磨性、耐化学药品性 |
阀体、泵体、垫圈、填料、齿轮、螺栓、喷嘴、轴套、 付动机械、金属筛网垫板、管道、法兰、 搅拦器时片、机械设备的护面层和衬里等 |
通用机械 |
自润滑性、耐磨、 耐冲击性 |
齿轮、凸轮、叶轮、滑轮、轴瓦、轴套垫片、 密封垫、弹性连轴节、滑动导向板、拖轮等 |
体育用品 |
自润滑性、耐磨、 耐寒性 |
滑球、动力雪橇、溜冰场铺面、保护架、护板、保龄球道等 |
汽车.船舶 陶瓷工业 |
自润滑性、耐磨、 耐冲击、不粘着性 |
可制作汽车工业的传送装置、滑块座、固定板、导轨、 船舶工业船舱衬里、码头用防护板、 陶瓷工业中的滚压头、滤泥板、车轮、拖板等 |
项目 |
试验方法 ASTM |
单位 | UHMW-PE | ABS | PA-66 | PC | POM | PTFE | |
物理性能 | 密度 | D1505 | 9/cm2 | 0.935 | 1.02~1.04 | 1.13~1.15 | 1.20 | 1.40 | 2.14~220 |
机械性能 | 断裂强度 | D638 | N/cm2 | 2900 | 2450~4214 | 6174~8232 | 5488~6566 | 6860 | 1372~3430 |
断裂伸长率 | D638 | % | 350 | 5~60 | 60~300 | 100~130 | 75 | 200~400 | |
冲击强度 (缺口) |
D256 | kJ.cm/cm2 | 没破坏 | 160~440 | 60~110 | 710~950 | 80~130 | 160 | |
硬宽(洛氏) | D747 | 40 | 85~109 | 85~120 | 118 | 120 | - | ||
热性能 | 熔点 | D2117 | ℃ | 136 | - | 225 | 240 | 166 | - |
维卡软化点 | D1525 | ℃ | 134 | - | - | - | - | - | |
热变形温度 (0.45mpa) |
D684 | ℃ | 85 | 96~108 | 182~244 | 132~144 | 170 | 121 | |
膨胀系数 | D696 | 10-4/℃ | 1.5~2.0 | 0.95~1.3 | 0.8 | 0.66 | 0.81 | 1.0 | |
电性能 | 体积电阻 | D257 | Ω•cm | 1017-18 | 1015-16 | 1014-15 | 1016 | 1015 | >1018 |
击穿电压 | D149 | kV/mm | 50 | 14~20 | 15~19 | 16 | 15 | 20 | |
介电常数 | D150 | 2.3 | 2.4~3.8 | 3.4~3.6 | 2.96 | 3.7 | >2.1 | ||
介电损耗角 正切值 |
D150 | 104 | 2~3 | 70~150 | 400 | 90~100 | 48 | <2 | |
其它 | 吸水率 | D570 | % | 0 | 0.2~0.45 | 1.5 | 0.15 | 0.25 | <0.01 |
超高分子量聚乙烯还应用于港口机械各种备件,如:托辊、耐磨块等
带超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)板的超级拱型橡胶护舷是在拱型橡胶护舷的顶部粘接规定厚度的超高聚乙烯耐磨板,它既可以克服DA-A型超级拱型橡胶护舷与船体钢结构之间摩擦系数大的缺点,又可以简化DA-B型(带有防冲板)的超级拱型橡胶护舷重量大、成本高的设计。
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)建议加工方式:
超高分子量聚乙烯 UHMW-PE |
锯 |
刨 |
钻 |
铣 |
车 |
刀具 | 圆盘锯/硬金属锯盘 HSS锯盘 | HSS或HM | HSS或HM 麻花钻 | HSS或HM | HSS或HM |
切削速度 |
圆盘锯3000-4000m/min 带锯1000-2000m/min |
3000m/min | 5-40m/min |
1000-2000 m/min |
100-600 m/min |
进给 | 0.1-0.2mm/每齿 | 0.1-0.2mm/转 | 0.1-0.3mm | 约0.5mm | 0.2-0.5mm |
切削角度 | 圆盘锯5°-8°带锯3°-6° | 20° | 5°-25° | 5°-15° | 5°-25° |
后角 | 圆盘锯10°-15° | 20° |
螺旋角度约15° 尖角约130° |
5°-15° | 5°-15° |
电话:0511-88291103 / 88515185
传真:0511-88515114
手机:13913414968 / 18952905968
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