超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种线型分子结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料,分子量高达150万以上。超高分子量聚乙烯主要有树脂和纤维两种形式。
UHMWPE极高的分子量赋予其优异的使用性能,做为一种价格适中、性能优良的热塑性工程塑料,它几乎集中了各种塑料的优点,具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、吸收冲击能、耐低温、卫生无毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合性能。
辨别方法
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种高分子化合物,很难加工,并且具有超强的耐磨性、自润滑性,强度比较高、化学性质稳定、抗老化性能强,在辨别其真假时,主要有以下两种辨别方法:
1.比重法
纯超高分子量聚乙烯制成的产品的比重在0.93-0.95之间,密度较小,能浮于水面。填加其它材料的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)产品,其比重将改变,将会沉入水底。
2.温度法
真正的纯超高分子量聚乙烯产品,在摄氏200度时是不会熔化的,不会变形,但会变软。如果不是纯正的超高分子量聚乙烯材料在摄氏200度时是会有变形的。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)广泛应用于国民生产的各个领域,尤其是在军事领域的应用尤为突出。超高分子量聚乙烯直接制成绳索、缆绳、渔网和各种织物:防弹背心和衣服、防切割手套等,其中防弹衣的防弹效果优于芳纶,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的复合材料在军事上已用作装甲兵器的壳体、雷达的防护外壳罩、头盔等;体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。
1.机械领域
纺织机械是UHMWPE最早应用的领域,早在1958年,代表包括:投梭器、打梭棒、齿轮、联结器、扫花杆、缓冲块、杆轴套、摆动后梁等耐冲击磨损零件。造纸机械是应用UHMWPE的第二个工业领域,早在1960年,代表:UHMWPE防磨条。
机械领域的其他替代,应用范围包括:各种齿轮、凸轮、叶轮、滚轮、滑轮、轴瓦、轴套、削轴、垫片、密封垫、弹性联轴节、螺钉等机械零部件。
2.运输领域
UHMWPE可制作装煤、水泥、石灰、矿粉、盐、谷物之类粉状材料的料斗、料仓、滑槽的衬里,由于它具有优良的自润滑性、不粘性,可使上述粉状材料对储运设备不发生粘附现象,保证稳定输送。
石油输送:油田周围恶劣酸性土壤,海水和天然盐水的腐蚀,内部含硫石油的侵入,钢管的使用寿命很短,而且原油大多为高粘度,输送过程中容易沉积,特别是冬季,管道需要附设加热系统和保温层。聚乙烯管道不仅可以解决冬季保温问题,而且可大大提高输送效率与管道使用寿命。
3.化工领域
UHMWPE具有优良的化学稳定性和不吸水性,可用做各种溶液存储设备的铺面材料和大型包装容器,如浮筒、接水槽,汽油箱、农药容器以及用语太阳能设备的退水容器等。这也是UHMWPE目前应用最广泛的领域之一。
UHMWPE容器具有优良的落下冲击强度。如果将容器装水20kg,从高空跌落至10mm厚的铁板上,普通聚乙烯容器的破坏高度仅为9M,而UHMWPE容器可高达15M以上。
4.食品领域
UHMWPE具备食品工业所要求的无毒性、耐水性及非黏着性。被指定为可直接与食品接触使用的材料。可用于啤酒、清凉饮料、调味品等的输送线。输送物品时,可以防止瓶子等的破损,降低噪音,减少输送带、输送螺杆等的磨损,并可减少电力损耗,它还可用来制造肉食、牛奶以及糖果蜜饯和面包食品生产设备的零部件。
5.医疗领域
UHMWPE具有优异的生理惰性和生理适应性,经美国食品及药物行政管理局、农业部批准,可在医药几与人体接触的领域使用,如作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节及节育植入体等的临床使用,是理想的医用高分子材料。有UHMWPE制成的腕臼和金属股骨组成的人工髋膝关节,耐磨性和安全性比PTFE更为优异。目前世界上已有数十万人接受了这类人工关节的置换。
6.电子及电学领域
UHMWPE具有优异的耐低温性能,可应用于各种冷冻机械中,并可作为核工业的耐低温部件,在低温超导领域中是较为理想的绝缘材料。
UHMWPE电绝缘性能良好,尤其是介电损耗角正切值低,可用于制造电镀槽、辊子及在高频和超高频区间工作的绝缘子、绝缘拖架、电缆管道、短路器、电缆端子和其它电气装置。