Το αγγλικό όνομα για πολυαιθυλένιο υψηλής μοριακής βάρους είναι "πολυαιθυλένιο υψηλού μοριακού βάρους". Αυτός είναι ο πιο ανώτερος τύπος πολυαιθυλενίου και μπορεί να εφαρμοστεί σε σκληρά εργασιακά περιβάλλοντα και για διάφορους σκοπούς. Έχει πολύ καλή εφαρμογή υπό πολλές δύσκολες συνθήκες εφαρμογής.
Το εξαιρετικά υψηλό μοριακό βάρος είναι ένα διακριτικό χαρακτηριστικό αυτού του πολυμερούς, με μοριακό βάρος που κυμαίνεται από 3 έως 6 εκατομμύρια, ενώ η ρητίνη πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας έχει μόνο 300, 000 έως 500, {7}}. Αυτή η διαφορά εξασφαλίζει ότι το πολυαιθυλενίου εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους έχει επαρκή αντοχή για να επιτύχει αντοχή στη φθορά και αντοχή στην πρόσκρουση που δεν μπορούν να κατέχουν άλλα προϊόντα χαμηλότερου πολυμερούς. Το εξαιρετικά υψηλό μοριακό βάρος του πολυαιθυλενίου υπερ-υψηλού μοριακού βάρους σημαίνει ότι δεν λιώνει και ρέει σαν υγρό και επομένως η μέθοδος επεξεργασίας προέρχεται από τεχνολογία μετάλλων σε σκόνη. Οι παραδοσιακές τεχνικές επεξεργασίας πλαστικών, όπως η χύτευση με έγχυση, η χύτευση με το χτύπημα και η θερμοστοιχείο, δεν μπορούν να εφαρμοστούν σε πολυαιθυλένιο μοριακού βάρους υψηλού υψηλής ποιότητας. Η χύτευση εξώθησης είναι η πιο κοινή τεχνική επεξεργασίας που εφαρμόζεται σε αυτόν τον τύπο ρητίνης και τα προϊόντα που παράγονται με αυτόν τον τρόπο έχουν μεγαλύτερη σκληρότητα.
Εισαγωγή χαρακτηριστικών
Το εξαιρετικά υψηλό μοριακό βάρος του UHMWPE το προσφέρει με εξαιρετική απόδοση στη χρήση. Επιπλέον, είναι ένα θερμοπλαστικό πλαστικό μηχανικής με μέτρια τιμή και ανώτερη απόδοση. Συνδυάζει σχεδόν τα πλεονεκτήματα διαφόρων πλαστικών. Έχει περιεκτικές ιδιότητες όπως η αντίσταση στη φθορά, η αντίσταση στην κρούση, η αυτο-παραλήπτη, η αντοχή στη διάβρωση, η απορρόφηση ενέργειας με την αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία, η υγιεινή και η μη τοξικότητα, η μη κολλότητα, η απορρόφηση μη ύδατος και η χαμηλή πυκνότητα που είναι ασήμαντες σε συνηθισμένα πολυαιθυλενικά και άλλα πλαστικά μηχανικής. Στην πραγματικότητα, επί του παρόντος, δεν υπάρχει ενιαίο πολυμερές υλικό που να έχει τόσες πολλές εξαιρετικές ιδιότητες.
Φορούν αντίσταση
Η αντίσταση της φθοράς του UHMWPE κατατάσσεται πρώτα μεταξύ των πλαστικών και ξεπερνάει εκείνους ορισμένων μετάλλων. Το σχήμα 1 δείχνει τη σύγκριση της αντίστασης φθοράς μεταξύ UHMWPE και άλλων υλικών. Όπως φαίνεται από το Σχήμα 1, σε σύγκριση με άλλα πλαστικά μηχανικής, ο δείκτης τριβής του κονιάματος του UHMWPE είναι μόνο το 1\/5 του PA66 και 1\/10 του HEPE και του PVC. Σε σύγκριση με τα μέταλλα, είναι 1\/7 ανθρακούχο χάλυβα και 1\/27 ορείχαλκο. Αυτή η υψηλή αντίσταση φθοράς καθιστά δύσκολη τη δοκιμή του βαθμού αντίστασης φθοράς από τη μέθοδο της γενικής δοκιμής πλαστικής φθοράς. Ως εκ τούτου, μια συσκευή δοκιμής φθοράς ollry έχει σχεδιαστεί ειδικά. Η αντίσταση της φθοράς του UHMWPE είναι άμεσα ανάλογη με το μοριακό του βάρος. Όσο υψηλότερο είναι το μοριακό βάρος, τόσο καλύτερη είναι η αντίσταση της φθοράς.
Αντοχή στην πρόσκρουση
Η αντοχή του αντίκτυπου του UHMWPE κατατάσσεται μεταξύ της κορυφής σε όλα τα πλαστικά μηχανικών. Το σχήμα 2 δείχνει τη σύγκριση της αντοχής κρούσης του UHMWPE με άλλα πλαστικά μηχανικής. Μπορεί να φανεί από το Σχήμα 2 ότι η αντοχή κρούσης του UHMWPE είναι περίπου διπλάσια από εκείνη του ανθεκτικού σε PC, πέντε φορές από εκείνη των ABS και περισσότερο από δέκα φορές εκείνη των POM και PBTP. Η αντίσταση του αντίκτυπου είναι τόσο υψηλή που είναι δύσκολο να σπάσει και να αποτύχει χρησιμοποιώντας τις συνήθεις μεθόδους δοκιμής επιπτώσεων. Η αντοχή της πρόσκρουσης αυξάνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους, φθάνει στη μέγιστη τιμή όταν το μοριακό βάρος είναι 1,5 εκατομμύρια και στη συνέχεια μειώνεται σταδιακά καθώς το μοριακό βάρος συνεχίζει να αυξάνεται. Αξίζει να σημειωθεί ότι μπορεί να διατηρήσει εξαιρετική αντοχή κρούσης ακόμη και σε υγρό άζωτο (-195 βαθμό), μια ιδιότητα που δεν έχουν άλλα πλαστικά. Επιπλέον, η σκληρότητα της επιφάνειας είναι υψηλότερη μετά από επαναλαμβανόμενες επιπτώσεις.
Ακίνητο
Το UHMWPE έχει έναν εξαιρετικά χαμηλό συντελεστή τριβής ({0}} 05 έως 0.11), έτσι έχει εξαιρετικές ιδιότητες αυτο-λανθάνουσες. Ο Πίνακας 1 δείχνει μια σύγκριση των συντελεστών τριβής μεταξύ του UHMWPE και άλλων πλαστικών μηχανικών. Όπως φαίνεται από τον Πίνακα 1, ο συντελεστής κινητικής τριβής του UHMWPE κάτω από τις συνθήκες με νερό είναι το ήμισυ της PA66 και του POM και κάτω από τις μη υποβληθέντες συνθήκες, είναι δεύτερος μόνο σε πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE), το οποίο έχει την καλύτερη αυτόματη ιδιοκτησία μεταξύ των πλαστικών. Όταν λειτουργεί σε συρόμενη ή περιστρεφόμενη μορφή, η λιπαντικότητά του είναι ακόμα καλύτερη από αυτή του χάλυβα και του ορείχαλκου μετά από λίπανση με λάδι. Ως εκ τούτου, στον τομέα της Tribology, το UHMWPE χαιρετίστηκε ως υλικό τριβής με εξαιρετικά ιδανικό λόγο κόστους\/απόδοσης.
Χημική αντίσταση
Το UHMWPE έχει εξαιρετική χημική αντίσταση. Εκτός από τα ισχυρά οξειδωτικά διαλύματα οξέος, μπορεί να αντισταθεί σε διάφορα διαβρωτικά μέσα (οξέα, αλκάλια, άλατα) και οργανικά μέσα (εκτός από τους διαλύτες τσαγιού) εντός ορισμένου εύρους θερμοκρασίας και συγκέντρωσης. Βυθίστηκε σε 80 είδη οργανικών διαλυτών σε 20 μοίρες και 80 βαθμούς για 30 ημέρες. Δεν υπήρχαν μη φυσιολογικά φαινόμενα στην επιφάνεια και άλλες φυσικές ιδιότητες παρέμειναν σχεδόν αμετάβλητες.
Απορρόφηση ενέργειας αντίκτυπου
Το UHMWPE έχει εξαιρετικές ιδιότητες απορρόφησης ενεργειακής πρόσκρουσης, με την υψηλότερη τιμή απορρόφησης ενεργειακής απορρόφησης μεταξύ όλων των πλαστικών. Ως εκ τούτου, έχει πολύ καλή απόδοση απόσβεσης θορύβου και εξαιρετική επίδραση μείωσης του θορύβου.
Αντίσταση χαμηλής θερμοκρασίας
Το UHMWPE έχει εξαιρετική αντίσταση χαμηλής θερμοκρασίας και παραμένει όλκιμη σε υγρή θερμοκρασία ηλίου (-269 βαθμό), επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ανθεκτικό σε χαμηλή θερμοκρασία συστατικό στην πυρηνική βιομηχανία.
Υγιεινή και μη τοξική
Το UHMWPE είναι υγιεινό και μη τοξικό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε επαφή με τα τρόφιμα και την ιατρική.
Μη κολλώδες
Η ικανότητα προσρόφησης της επιφάνειας του UHMWPE είναι πολύ αδύναμη και η ικανότητά της κατά της τακτοποίησης είναι η δεύτερη μόνο στην PTFE, η οποία έχει την καλύτερη μη κολλητική ιδιοκτησία μεταξύ των πλαστικών. Επομένως, η επιφάνεια του προϊόντος δεν είναι εύκολο να κολλήσει σε άλλα υλικά.
Χαμηλή απορρόφηση νερού
Ο ρυθμός απορρόφησης νερού του UHMWPE είναι πολύ χαμηλός. Είναι γενικά μικρότερο από 0 01%, μόνο το 1% του PA66, οπότε η θεραπεία με ξήρανση γενικά δεν απαιτείται πριν από την επεξεργασία χύτευσης.
Πυκνότητα
Η πυκνότητα του UHMWPE είναι σχετικά χαμηλή σε σύγκριση με άλλα πλαστικά μηχανικής.
Αντοχή σε εφελκυσμό
Λόγω των δομικών χαρακτηριστικών που απαιτούνται για τον προσανατολισμό των εφελκυσμού του UHMWPE, έχει μια απαράμιλλη εξαιρετικά υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό. Ως εκ τούτου, οι ίνες με εξαιρετικά υψηλό ελαστικό μέτρο και η αντοχή μπορούν να ληφθούν μέσω της περιστροφής πηκτής, με αντοχή εφελκυσμού τόσο υψηλή όσο 3 έως 3,5 gpa και ελαστικό συντελεστή εφελκυσμού τόσο υψηλό όσο 100 έως 125gpa. Η ειδική αντοχή της ίνας είναι η υψηλότερη μεταξύ όλων των εμπορικών ινών μέχρι σήμερα, που είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη από αυτή των ινών άνθρακα, δέκα φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα και 50% μεγαλύτερη από αυτή των ινών Aramid.
