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600萬的分子量,而高密度聚乙烯樹脂只有30萬至50萬。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融化并向液體一樣流動,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)用于這種樹脂常見的加工工藝,這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品韌性更強(qiáng)。
UHMWPE的耐磨性居塑料之冠,并超過某些金屬,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驗法難以測試其耐磨程度,因而專門設(shè)計了一種沙漿磨耗測試裝置。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)凍膠紡絲過程簡述如下: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,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)樯熘辨湥瑥亩频酶邚?qiáng)度、高模量纖維。
超高分子量聚乙烯板優(yōu)勢二:自潤滑性非常好;因有很低的摩擦因數(shù),當(dāng)它以滑動或轉(zhuǎn)動形式工作時,比鋼和黃銅加潤滑油后的潤滑性還要好。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:不粘性好;表面張力大磨擦系數(shù)小,所以與常見物質(zhì)不親和,因此不易粘連結(jié)垢,對表面粘附物易于清理。