Ультра-высокий молекулярный полиэтилен (UPE)
Ультра-высокий молекулярный полиэтилен (UPE) представляет собой линейный полиэтиленовый материал с молекулярной массой обычно более 1,5 млн г/моль (общий молекулярный вес HDPE составляет около 200 000-500 000 г/моль). Структура линейной цепи высокой плотности (низкая запутанность между молекулами длинной цепи) дает ей уникальные физические свойства. Случайное расположение и высокая ориентация молекулярных цепей придают материалу превосходную воздействие, сопротивление износа и самосмазы.
Процесс подготовки
Распределение молекулярной массы контролируется при низкой температуре и высоком давлении посредством процесса полимеризации суспензии (например, система катализатора Ziegler-NATTA) или полимеризации газовой фазы. Ключевой технологией является ингибирование поломки молекулярной цепи (температура должна строго контролировать <100 ℃), чтобы обеспечить молекулярную и цепную регулярность.
Преимущества сверхвысокого молекулярного полиэтилена
Устойчивость к сверхвысокой износ:
Коэффициент трения составляет всего 0,05-0,11 (только 1/3-1/5 из стали), а скорость износа составляет <1 × 10⁻⁶ смА/(n · м), что более чем в 5 раз больше, чем у традиционного POM.
Пример применения: срок службы устойчивости к износовой подкладке добычи на ковшевой оборудовании увеличивается в 10 раз.
Сила воздействия:
Сила удара по кантилеверу луча> 100 кДж/м² (HDPE составляет около 30-80 кДж/м²), а не хрупкая при низкой температуре (-70 ℃ все еще может поддерживать гибкость).
Сравнительные данные: сила воздействия PA66 уменьшается на 90% при -40 ℃, в то время как UPE уменьшается только на 20%.
Соблюдение самосмазывания:
Поверхностная энергия чрезвычайно низкая (<30 мн/м), и смазка сухого трения может быть достигнута без внешней смазки (коэффициент трения ниже, чем политетрафторээтилен PTFE).
Химическая устойчивость:
Коррозионная устойчивость кислоты и щелочи (стабильная при рН 0-14), устойчивость к органическому растворителю (за исключением концентрированной серной кислоты/азотной кислоты), устойчивость к стрессу окружающей среды (ESCR > 1000H).
Температурная стойкость:
Отличная производительность в широком диапазоне температур от -269 до +80 ℃, без хрупкого перелома при низкой температуре и скорость деформации менее 0,5% при высокой температуре (температура долгосрочной использования <80 ℃).
Плотность и водопоглощение:
Плотность 0,93-0,97 г/см³ (ниже, чем POM/PBT), водопоглощение <0,01% (почти не зависит от влажности).
Биомедицинские и экологические характеристики
Биосовместимость:
Сертифицированный FDA материал, нецитотоксичный, может использоваться для имплантируемых медицинских устройств (таких как искусственные суставы, костяные винты).
Защита окружающей среды:
Уфолочная температура, температура разложения> 400 ℃ (при защите инертного газа), отсутствие галогенского токсичного газа выбросы во время сжигания.
Устойчивый к ESD стержень UHMWPE Приложения
Промышленные износостойкие детали: добыча/металлургия/продовольственная техника
Транспорт: Корабли
Аэрокосмическая
Медицинское и спортивное оборудование: имплантаты
Спортивное оборудование
Новое энергетическое поле: лопасти ветряных турбин/литиевые батареи