Самый износостойкий пластик？СВМПЭ против ПТФЭ

В семействе пластмасс стойкость к истиранию не может быть определена одним показателем — ее необходимо оценивать путем объединения нескольких факторов, таких как скорость износа (потери материала на единицу нагрузки), коэффициент трения (сопротивление на контактной поверхности) и адаптируемость к окружающей среде (температура, коррозия и условия смазки). В настоящее время к наиболее устойчивым к истиранию пластикам, признанным научными кругами и промышленностью, относятся полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ), политетрафторэтилен (ПТФЭ) и полиимид (ПИ). Среди них СВМПЭ представляет собой «потолок» стойкости к истиранию в сложных условиях работы, тогда как ПТФЭ и ПИ более предпочтительны в экстремальных условиях. Сегодня давайте сравним СВМПЭ и ПТФЭ.

ПТФЭ пластина

Ⅰ. Таблица сравнения ключевых характеристик

Материал	Диапазон молекулярной массы	Скорость износа (мм³/Н·м)	Коэффициент сухого трения	Долгосрочная рабочая температура	Основные преимущества	Типичные сценарии
СВМПЭ	10⁶-10⁷	~1×10⁻⁶	0,05-0,1	-269-80℃	Самый низкий общий износ, самосмазывающийся	Искусственные суставы, конвейерные вкладыши
ПТФЭ	10⁵-10⁶	~5×10⁻⁶	0,04-0,1	-200-260℃	Нет смазки/устойчив к коррозии	Уплотнения, рабочие колеса химических насосов

AHD предлагает листы из СВМПЭ толщиной от 10 до 150 мм и листы из СВМПЭ диаметром от 10 до 250 мм. Цвета доступны в белом, черном и многих других цветах. Добро пожаловать, свяжитесь с нами для получения более подробной информации.

Полиэтиленовый лист UHMW

Ⅱ. Углубленный анализ их соответствующих характеристик

1. Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ): универсальная модель высокой износостойкости.

Структурная природа: при молекулярной массе от 1 до 10 миллионов (по сравнению с десятками тысяч для обычного полиэтилена) молекулярные цепи образуют запутанную сеть, достигая кристалличности 50–70%, что приводит к полукристаллической, высокопрочной структуре.

Основные характеристики:

Чрезвычайная износостойкость: самая низкая скорость износа в отрасли, подходит для длительного трения при высоких нагрузках;

Самосмазывающийся: дополнительная смазка не требуется, что снижает затраты на техническое обслуживание;

Высокая ударопрочность: ударная вязкость с надрезом в 5 раз выше, чем у ПОМ (полиоксиметилена), что позволяет выдерживать удары горнодобывающих и медицинских имплантатов;

Устойчивость к низким температурам: сохраняет прочность при температуре -269 ℃ (температура жидкого гелия), подходит для экстремальных условий аэрокосмической отрасли;

Ограничения:

Низкий верхний предел температуры (80℃), легко размягчается при высоких температурах;

Сравнительно невысокая твердость (по Шору D60-70), легко царапается острыми предметами;

Немного высокая гигроскопичность (0,01%-0,03%), требует защиты в длительной влажной среде.

2. Политетрафторэтилен (ПТФЭ): «Эксперт по работе в экстремальных условиях», не требующий смазки и устойчивый к коррозии.

Структурная природа: линейный полимер, состоящий из связей CF (атомы F полностью инкапсулируют углеродную цепь), образующих «фторуглеродный барьер» с чрезвычайно сильной химической инертностью и сверхнизкой поверхностной энергией.

Основные характеристики:

Износостойкость без смазки: коэффициент сухого трения 0,04 (близок к идеальной смазке), что обеспечивает долговременную стабильность даже без масла;

Чрезвычайная коррозионная стойкость: устойчив к сильным кислотам и щелочам, таким как царская водка, концентрированная азотная кислота и гидроксид натрия, это единственный пластик, устойчивый к «газообразному фтору»;

Адаптивность в широком температурном диапазоне: долгосрочная рабочая температура от -200 ℃ до 260 ℃ (краткосрочно до 300 ℃);

Ограничения:

Чрезвычайно низкая твердость (по Шору D50-60), склонна к ползучести (скорость деформации достигает 2-5% при длительной нагрузке);

Износостойкость зависит от «низкого трения», а не от «износостойкости», при этом скорость износа значительно увеличивается при высокой нагрузке;

Трудно обрабатывается (температура плавления 327℃, но при температуре выше 300℃ разлагается на токсичные газы).

Лист AHD UPE

Ⅲ. Ключевые различия в сфере применения: адаптируемость к сцене

Основой выбора между двумя сценариями применения являются «требования к условиям эксплуатации», а конкретные различия заключаются в следующем:

Типы сценариев	Выгодные сценарии использования СВМПЭ	Выгодные сценарии использования ПТФЭ
Виды нагрузки и износа	Высокие ударные нагрузки (например, горные конвейеры, искусственные соединения), длительный износ скольжения.	Скольжение без смазки (например, уплотнения, направляющие), коррозионный износ при малых нагрузках
Условия окружающей среды	Нормальная/низкая температура (-269-80℃), некоррозионная (например, горнодобывающая промышленность, медицина)	Экстремальная температура (-200–260 ℃), сильная коррозия (например, химическая, полупроводниковая).
Функциональные требования	Комплексная износостойкость + высокая прочность (должны выдерживать удары)	Не требуется смазка + устойчивость к коррозии (необходимо избегать прилипания и химического повреждения)
Типичные применения	Искусственные накладки на тазобедренные и коленные суставы; Облицовки желобов шахтных конвейеров; Сепараторы высокоскоростных подшипников; Материал лыжного дна;	Уплотнения для химических насосов; Рельсы для транспортировки полупроводниковых пластин; Прокладки топливных трубок космических аппаратов; Модифицированные антипригарные покрытия для кухонной посуды;

AHD предлагает листы из ПТФЭ толщиной от 0,1 до 100 мм и стержни из ПТФЭ диаметром от 4 до 260 мм. Доступные цвета: белый. Добро пожаловать, свяжитесь с нами для получения более подробной информации.

Рулонный лист AHD из ПТФЭ

Ⅳ. Как выбрать?

Не существует единого «самого износостойкого» пластика, есть только тот выбор, который максимально соответствует условиям эксплуатации:

Для обеспечения максимальной износостойкости при любых условиях эксплуатации (комнатная температура, со смазкой или без нее) выбирайте СВМПЭ (например, медицинские имплантаты, горнодобывающее оборудование);

Для обеспечения стабильности в экстремальных условиях без смазки и высокой коррозии выбирайте ПТФЭ (например, химические уплотнения, компоненты аэрокосмической промышленности).

Круглый пруток AHD из ПТФЭ

December 29, 2025