Сохраняя основные свойства полиэтилена, такие как коррозионная стойкость, устойчивость к низким температурам и изоляция, стержни из УПЭ демонстрируют значительно более высокую износостойкость, ударопрочность и самосмазку, чем обычные пластики, из-за их чрезвычайно высокой молекулярной массы (более длинные сегменты цепи и более плотное запутывание). Кроме того, они имеют гладкую поверхность и низкую плотность (всего 0,94 г/см³, легче воды), что позволяет широко использовать их в отраслях с жесткими требованиями к долговечности, безопасности и функциональности материалов, таких как горнодобывающая промышленность, металлургия, энергетика, пищевая промышленность и медицина.
Основные параметры производительности и преимущества
1. Основные физические свойства
Плотность : 0,94 г/см³ (легче воды, плавает на воде)
Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ) имеет сильно переплетенные, но рыхло расположенные молекулярные цепи, что приводит к более низкой плотности, чем у обычных пластиков (например, PA6 примерно 1,14 г/см³, ПОМ примерно 1,41 г/см³).
Цвета : белый (наиболее распространенный натуральный материал), черный (с добавлением технического углерода для защиты от ультрафиолета), синий, зеленый, желтый и т. д. (цвета по индивидуальному заказу).
Белый — это натуральный цвет первичного материала (высокой чистоты, подходит для пищевых/медицинских применений). Черный цвет усилен добавлением технического углерода для улучшения антивозрастных свойств. Другие цвета настраиваются с помощью мастербатчей.
Поверхностная обработка : гладкая зеркальная поверхность (полированная после формования или экструзии), матовая (обработка поверхности), текстурированная (противоскользящая/функциональная).
Чрезвычайно низкий коэффициент трения (естественная самосмазка). Гладкие поверхности подходят для точного склеивания, а матовые/текстурированные поверхности используются для противоскользящих или декоративных целей.
2. Механические свойства (сверхвысокая прочность + ударопрочность)
Прочность на разрыв : 25-40 МПа (ниже, чем у металлов, но выше, чем у обычных пластиков, таких как ПА6 (60-70 МПа), компенсируется ударной вязкостью);
Удлинение при разрыве : 300–500 % (чрезвычайно высокое, обычные пластмассы, такие как ПОМ, составляют всего 20–40 %, демонстрируя превосходное сопротивление разрушению);
Ударная вязкость (простая балка с надрезом, 23 ℃): ≥150 кДж/м² (обычные пластмассы, такие как PA6, имеют плотность около 5–10 кДж/м², POM — около 10–25 кДж/м², UPE — более чем в 10 раз);
Прочность на сжатие : 80-120 МПа (выдерживает среднее и высокое изостатическое давление, например штабелирование тяжелых предметов или осевые нагрузки);
Модуль упругости : 600-800 МПа (намного ниже, чем у металлов (например, у стали около 200 МПа)). Хотя его прочность составляет ГПа, она выше, чем у обычных пластиков (например, ПЭ, примерно 200-500 МПа), демонстрируя высокую ударную вязкость, а не жесткость.
Типичное применение : Стержни из СВМПЭ используются в компонентах, которые должны выдерживать сильные удары или повторяющиеся изгибы (например, гусеницы шахтных вагонов, ролики конвейерной ленты и амортизаторы тяжелой техники). Даже при ударах с большой высоты они не склонны к растрескиванию (обычные пластики, такие как АБС или ПВХ, могут расколоться при тех же условиях).
3. Устойчивость к истиранию (лидер в отрасли)
Скорость износа : при одинаковых условиях работы (таких как трение наждачной бумагой, грязевая эрозия) скорость износа UPE составляет всего 1/5-1/10 от PA6, 1/3-1/5 от POM и 1/60-1/100 от стали;
Истирание по Акрону : ≤0,05–0,10 см³/1,61 км (по сравнению с примерно 0,15–0,30 см³/1,61 км для обычных пластиков, таких как PA6, и примерно 0,08–0,12 см³/1,61 км для ПОМ);
Самосмазывающиеся свойства : Чрезвычайно низкий коэффициент трения (приблизительно 0,05-0,15 при трении о сталь и ≤0,03 при трении о себя), обеспечивающий скольжение с низким сопротивлением без необходимости использования смазочного масла (аналогично «твердой смазке»).
Основной механизм : Длинноцепочечные молекулы сверхвысокой молекулярной массы образуют «запутанную сеть» во время трения, рассеивая напряжение за счет межмолекулярных сил; одновременно поверхность гладкая и неполярная, что приводит к минимальному сопротивлению трения с металлами или другими материалами.
Типичные области применения : Полиэтиленовые стержни из сверхвысокомолекулярного полиэтилена используются в качестве облицовок натяжных роликов в ленточных конвейерах горнодобывающей промышленности, износостойких облицовок в обогатительном оборудовании, конвейерных рельсов в пищевом оборудовании и скользящих компонентов для уплотнений кормовых валов судов, особенно подходящих для суровых условий работы, связанных с высокой запыленностью, высоким трением и тяжелыми нагрузками.
4. Химическая стойкость (сильная коррозионная стойкость)
Устойчивость к кислотам и щелочам : Устойчив к сильным кислотам (кроме концентрированной серной кислоты и концентрированной азотной кислоты), сильным щелочам (таким как гидроксид натрия и гидроксид калия) и растворам солей (таким как хлорид натрия и сульфат меди) в диапазоне от комнатной температуры до 80°C (концентрированная серная кислота/азотная кислота медленно разъедает);
Устойчивость к органическим растворителям : долговременная стабильность к неполярным растворителям (таким как бензин, дизельное топливо, минеральное и смазочное масло); устойчив к полярным растворителям (таким как ацетон, этанол и этилацетат) и ароматическим углеводородам (таким как бензол и толуол) при комнатной температуре, но после длительного погружения (>1 года) может возникнуть небольшое набухание;
Устойчивость к воде/водяному пару : Полностью водостойкий (коэффициент водопоглощения всего 0,01%-0,03%, практически негигроскопичен), практически не меняет размеров и свойств после длительного погружения в воду или пар.
Типичные области применения : стержни UPE подходят для футеровки резервуаров для хранения кислот и щелочей в химическом оборудовании, решеток на очистных сооружениях, защитных пластин для гальванических резервуаров и коррозионностойких компонентов в морской среде. Их коррозионная стойкость превосходит обычные пластмассы (например, ПП и ПВХ) и некоторые металлы (например, углеродистую сталь).
5. Температурная стойкость (стабильность в широком температурном диапазоне)
Непрерывная рабочая температура : от -160 ℃ до 80 ℃ (Кратковременное сопротивление до 100-120 ℃, но длительное сопротивление выше 80 ℃ вызовет небольшое движение молекулярной цепи, что приведет к медленному снижению механических свойств);
Минимальная термостойкость : -160 ℃ (сохраняет определенную прочность в среде жидкого азота; обычные пластмассы, такие как PA6, становятся хрупкими при температуре ниже -40 ℃, а ударная вязкость ПОМ снижается при -40 ℃);
Температура теплового отклонения (HDT, нагрузка 1,82 МПа): примерно 85–100 ℃ (ниже, чем 150 ℃ у PA6, но при фактическом использовании из-за высокой прочности он может работать при более высоких температурах в течение коротких периодов времени).
Преимущества : Стержни UPE сохраняют стабильную работу как в экстремально холодных средах (например, в арктическом исследовательском оборудовании), так и в средах с нормальной и умеренной температурой (например, в пищевой и химической промышленности), что делает их особенно подходящими для изготовления износостойких/ударопрочных компонентов в низкотемпературных средах (например, конвейерные ленты в холодильных камерах и детали полярных судов).
6. Другие характеристики
Устойчивость к истиранию : помимо устойчивости к истиранию, UPE также устойчив к отслаиванию поверхности, вызванному многократным трением (обычные пластмассы склонны к образованию заусенцев или отслаиванию после трения, в то время как поверхности UPE остаются гладкими);
Электрическая изоляция : Объемное сопротивление > 10¹⁵ Ом·см (чрезвычайно высокая изоляция), подходит для изоляции компонентов низковольтного оборудования (но не для изоляции высокого напряжения);
Антиадгезия : гладкая и неполярная поверхность с трудом прилипает к материалам (таким как порошки и гранулы), что делает ее подходящей для облицовки в оборудовании для транспортировки порошков (например, цемента и муки), уменьшая количество остатков и сложность очистки.
Свяжитесь