超高分子量聚乙烯的英文是:Ultra High Molecular Weight Polyethylene,這是現(xiàn)有的的可應(yīng)用于惡劣工作環(huán)境及多種用途的聚乙烯。在許多高難度的應(yīng)用條件下適用性非常好。超高分子量是這種聚合物與眾不同的特質(zhì),其具有300至600萬(wàn)的分子量,而高密度聚乙烯樹(shù)脂只有30萬(wàn)至50萬(wàn)。這種差別是保證超高分子量聚乙烯具備足夠的強(qiáng)度,以達(dá)到其他低等聚合產(chǎn)品所不可能具備的耐磨損和抗沖擊能力。超高分子量聚乙烯的超高分子量的含義是它不會(huì)融化并向液體一樣流動(dòng),因而加工方法由粉末金屬技術(shù)衍生。傳統(tǒng)的塑料加工技術(shù),比如注塑成型、吹塑和熱定型,無(wú)法應(yīng)用于超高分子量聚乙烯。擠壓成型是應(yīng)用于這種樹(shù)脂常見(jiàn)的加工工藝,這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品韌性更強(qiáng)。
UHMWPE的耐磨性居塑料之冠,并超過(guò)某些金屬,圖1為UHMWPE與其它材料耐磨性比較。從圖1可以看出,與其它工程塑料相比,UHMWPE的沙漿磨耗指數(shù)僅是PA66的1/5,HEPE和PVC的1/10;與金屬相比,是碳鋼的1/7,黃銅的1/27。這樣高的耐磨性,以致于用一般塑料磨耗實(shí)驗(yàn)法難以測(cè)試其耐磨程度,因而專門設(shè)計(jì)了一種沙漿磨耗測(cè)試裝置。UHMWPE耐磨性與分子量成正比,分子量越高,其耐磨性越好。
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)凍膠紡絲過(guò)程簡(jiǎn)述如下:溶解超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)于適當(dāng)?shù)娜軇┲?,制成半稀溶液,?jīng)噴絲孔擠出,然后以空氣或水驟冷紡絲溶液,將其凝固成凍膠原絲。在凍膠原絲中,幾乎所有的溶劑被包含其中,因此超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)大分子鏈的解纏狀態(tài)被很好地保持下來(lái),而且溶液溫度的下降,導(dǎo)致凍膠體中超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)折疊鏈片晶的形成。這樣,通過(guò)超倍熱拉伸凍膠原絲可使大分子鏈充分取向和高度結(jié)晶,進(jìn)而使呈折疊鏈的大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯熘辨?,從而制得高?qiáng)度、高模量纖維。
超高分子量聚乙烯板優(yōu)勢(shì)二:自潤(rùn)滑性非常好;因有很低的摩擦因數(shù),當(dāng)它以滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)形式工作時(shí),比鋼和黃銅加潤(rùn)滑油后的潤(rùn)滑性還要好。因此,在摩擦學(xué)領(lǐng)域被譽(yù)為成本、性能非常理想的摩擦材料。
超高分子量聚乙烯板優(yōu)勢(shì)三:耐腐蝕性強(qiáng);除強(qiáng)氧化性酸溶液外,在一定溫度和各種腐蝕性介質(zhì)濃度范圍內(nèi)能耐受各種腐蝕性介質(zhì)(酸、堿、鹽)及有機(jī)介質(zhì)。
超高分子量聚乙烯板優(yōu)勢(shì)四:耐沖擊性高;沖擊強(qiáng)度約為耐沖擊PC的2倍,ABS的5倍,POM和PBTP的10余倍。此外,其反復(fù)沖擊表面的硬度更高。
超高分子量聚乙烯板優(yōu)勢(shì):不粘性好;表面張力大磨擦系數(shù)小,所以與常見(jiàn)物質(zhì)不親和,因此不易粘連結(jié)垢,對(duì)表面粘附物易于清理。