超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一種線型分子結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料,分子量高達(dá)150萬以上。超高分子量聚乙烯主要有樹脂和纖維兩種形式。
UHMWPE極高的分子量賦予其優(yōu)異的使用性能,做為一種價(jià)格適中、性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,它幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點(diǎn),具有普通聚乙烯和其它工程塑料無可比擬的耐磨、耐沖擊、自潤滑、耐腐蝕、吸收沖擊能、耐低溫、衛(wèi)生無毒、不易粘附、不易吸水、密度較小等綜合性能。
辨別方法
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一種高分子化合物,很難加工,并且具有超強(qiáng)的耐磨性、自潤滑性,強(qiáng)度比較高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗老化性能強(qiáng),在辨別其真假時(shí),主要有以下兩種辨別方法:
1.比重法
純超高分子量聚乙烯制成的產(chǎn)品的比重在0.93-0.95之間,密度較小,能浮于水面。填加其它材料的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)產(chǎn)品,其比重將改變,將會(huì)沉入水底。
2.溫度法
真正的純超高分子量聚乙烯產(chǎn)品,在攝氏200度時(shí)是不會(huì)熔化的,不會(huì)變形,但會(huì)變軟。如果不是純正的超高分子量聚乙烯材料在攝氏200度時(shí)是會(huì)有變形的。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)廣泛應(yīng)用于國民生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,尤其是在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出。超高分子量聚乙烯直接制成繩索、纜繩、漁網(wǎng)和各種織物:防彈背心和衣服、防切割手套等,其中防彈衣的防彈效果優(yōu)于芳綸,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維的復(fù)合材料在軍事上已用作裝甲兵器的殼體、雷達(dá)的防護(hù)外殼罩、頭盔等;體育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。
1.機(jī)械領(lǐng)域
紡織機(jī)械是UHMWPE最早應(yīng)用的領(lǐng)域,早在1958年,代表包括:投梭器、打梭棒、齒輪、聯(lián)結(jié)器、掃花桿、緩沖塊、桿軸套、擺動(dòng)后梁等耐沖擊磨損零件。造紙機(jī)械是應(yīng)用UHMWPE的第二個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,早在1960年,代表:UHMWPE防磨條。
機(jī)械領(lǐng)域的其他替代,應(yīng)用范圍包括:各種齒輪、凸輪、葉輪、滾輪、滑輪、軸瓦、軸套、削軸、墊片、密封墊、彈性聯(lián)軸節(jié)、螺釘?shù)葯C(jī)械零部件。
2.運(yùn)輸領(lǐng)域
UHMWPE可制作裝煤、水泥、石灰、礦粉、鹽、谷物之類粉狀材料的料斗、料倉、滑槽的襯里,由于它具有優(yōu)良的自潤滑性、不粘性,可使上述粉狀材料對(duì)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備不發(fā)生粘附現(xiàn)象,保證穩(wěn)定輸送。
石油輸送:油田周圍惡劣酸性土壤,海水和天然鹽水的腐蝕,內(nèi)部含硫石油的侵入,鋼管的使用壽命很短,而且原油大多為高粘度,輸送過程中容易沉積,特別是冬季,管道需要附設(shè)加熱系統(tǒng)和保溫層。聚乙烯管道不僅可以解決冬季保溫問題,而且可大大提高輸送效率與管道使用壽命。
3.化工領(lǐng)域
UHMWPE具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和不吸水性,可用做各種溶液存儲(chǔ)設(shè)備的鋪面材料和大型包裝容器,如浮筒、接水槽,汽油箱、農(nóng)藥容器以及用語太陽能設(shè)備的退水容器等。這也是UHMWPE目前應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。
UHMWPE容器具有優(yōu)良的落下沖擊強(qiáng)度。如果將容器裝水20kg,從高空跌落至10mm厚的鐵板上,普通聚乙烯容器的破壞高度僅為9M,而UHMWPE容器可高達(dá)15M以上。
4.食品領(lǐng)域
UHMWPE具備食品工業(yè)所要求的無毒性、耐水性及非黏著性。被指定為可直接與食品接觸使用的材料??捎糜谄【?、清涼飲料、調(diào)味品等的輸送線。輸送物品時(shí),可以防止瓶子等的破損,降低噪音,減少輸送帶、輸送螺桿等的磨損,并可減少電力損耗,它還可用來制造肉食、牛奶以及糖果蜜餞和面包食品生產(chǎn)設(shè)備的零部件。
5.醫(yī)療領(lǐng)域
UHMWPE具有優(yōu)異的生理惰性和生理適應(yīng)性,經(jīng)美國食品及藥物行政管理局、農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn),可在醫(yī)藥幾與人體接觸的領(lǐng)域使用,如作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關(guān)節(jié)及節(jié)育植入體等的臨床使用,是理想的醫(yī)用高分子材料。有UHMWPE制成的腕臼和金屬股骨組成的人工髖膝關(guān)節(jié),耐磨性和安全性比PTFE更為優(yōu)異。目前世界上已有數(shù)十萬人接受了這類人工關(guān)節(jié)的置換。
6.電子及電學(xué)領(lǐng)域
UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性能,可應(yīng)用于各種冷凍機(jī)械中,并可作為核工業(yè)的耐低溫部件,在低溫超導(dǎo)領(lǐng)域中是較為理想的絕緣材料。
UHMWPE電絕緣性能良好,尤其是介電損耗角正切值低,可用于制造電鍍槽、輥?zhàn)蛹霸诟哳l和超高頻區(qū)間工作的絕緣子、絕緣拖架、電纜管道、短路器、電纜端子和其它電氣裝置。