超高分子量聚乙烯制品的生产及应用.pdfVIP

2叭O年8月 2010中国矿山安全管理与技术装备大会论文集 超高分子量聚乙烯制品的生产及应用 杨军，李传祥，王贵德，赵海峰 (山东东方管业有限公司， 山东沂水县276421) 摘要：介绍了超高分子量聚乙烯材料的性能特点以及在各个行业的应用。 关键词：超高分子量聚乙烯；生产；应用 动，都难以使其开裂。特别是在低温环境下，其耐冲 超高分子量聚乙烯(tIHMWPE)发展始于二十 世纪六十年代，它的分子结构和普通聚乙烯(PE)完击强度反而达到最高值。许多材料在严重或反复爆 全相同，其分子量一般在l×106以上，比普通PE高炸的冲击中会裂纹、破损、破碎或表面应力疲劳，该 2个数量级，因此它具有普通PE所没有的性能，比 品按照C,B1843标准，进行悬臂梁冲击试验达到无 如耐磨性是钢铁的8—9倍，耐冲击性是聚碳酸酯 破坏。值得指出的是，它在液氮温度(一296℃)下 也能保持优异的冲击强度。其冲击强度起先随分子 (Pc)的2倍、(丙烯腈／丁二烯／苯乙烯)共聚物 量的增大而提高，在分子量为250万左右达到最大 (ABS)的5倍、聚甲醛(POM)的15倍；耐化学药品 性和消音性优良，摩擦系数小等优良特性。可用于 值，其后随分子量的升高而逐渐下降。 冶金、矿山、煤炭、石油、天然气、化工、电力、纺织、造 纸、海湖盐化工、排水等行业LlJ，用于固体颗粒、粉 状物料、浆体、固液混合物和气体等介质的输送，解 决管道输送系统中的难题。 1 超高分子量聚乙烯的特性 1．1极强的耐磨性 UHMWPE制品的独特分子结构，使它具有极高 图2 l瑚刚m眦分子量和冲击性能的关系 的抗滑动摩擦能力。耐磨性高于一般的金属和塑料 制品，约为碳钢的6．6倍、不锈钢的5．5倍、黄铜的 1．3优异的自润滑性能摩擦系数小 27．3倍、酚醛树脂的17．9倍、尼龙六六的6倍、聚 摩擦系数为0．07—0．1l仅为钢板的1／3当它 四氟乙烯的5倍。高耐磨性大幅度提高了材料的使 以滑动或转动形式工作时，比钢和黄铜添加润滑油 用寿命。 后的润滑性还要好。在水润滑条件下其动摩擦系数 超．赢分-T量蘩乙姆 比尼龙66和聚甲醛低50％。在无润滑条件下：仅次 ^Ic尼龙 尼龙66 于塑料中自润滑性最好的聚四氟乙烯。在摩擦学领 聚四置乙母 爱甲畦 域被评价为“成本／性能非常理想”的摩擦材料。其 酚醒树龋 西密度鬻乙母 表面自由能很低，即表面吸附力非常微弱，因而抗黏 PVC 骧铜 附能力很高，仅次子塑料中不黏性最好的聚四氟乙 黄疆 木材 烯，因此，制品表面不会黏附异物，可用于生产防止 O 10 20 30 40 50 物料黏、挂壁之设备部件。从表l中可以看出其优 图1 超高分子量聚乙烯与其它材料的耐磨性比较 异的滑动性。 1．2极高的耐冲击性 1．4 优良的憎水性 1JHMWPE的抗冲击性和吸收冲击能居塑料之 首，约为聚碳酸酯的2倍，ABS的5倍。聚甲醛和乎是不吸水的，在水中不膨胀，吸水率仅为尼龙66 PBT的10余倍。无论外力强冲击，还是内压力波的l％，是工程塑料中吸水率最小的一种，所以在成 156