超高分子量聚乙烯板的耐冲击性
UHMWPE的冲击强度,在所有工程塑料中名列前茅,高密度聚乙烯板,图2为UHMWPE与其他工程塑料冲击强度比较,张家界聚乙烯板,从图2中可以看出,UHMWPE的冲击强度约为耐冲击PC的2倍,耐磨聚乙烯板,ABS的5倍,POM和PBTP的10余倍。耐冲击性如此之高,以致于采用通常冲击试验方法难以使其断裂破坏。其冲击强度随分子量的增大而提高,在分子量为150万时达到值,然后随分子量的继续升高而逐渐下降。值得指出的是,它在液氮中(-195℃)也能保持优异的冲击强度,这一特性是其它塑料所没有的。此外,它在反复冲击表面硬度更高。
自润滑性
UHMWPE有极低的摩擦因数(0.05~0.11),故自润滑性优异。表1为UHMWPE与其他工程塑料摩擦因数比较。从表1可以看出,UHMWPE的动吗擦因数在水润滑条件下是PA66和POM的1/2,在无润滑条件下仅次于塑料中自润滑性好的聚四氟乙烯(PTFE);当它以滑动或转动形式工作时,比钢和黄铜加润滑油后的润滑性还要好。因此,在摩擦学领域UHMWPE被誉为成本/性能非常理想的摩擦材料。
超高分子量聚乙烯是一种高分子化合物,很难加工,并且具有很强的耐磨性、自润滑性,强度比较高、化学性质稳定、抗老化性能强,所以在辨别真假高分子聚乙烯时,一定要注意它的这几项特性,具体辨别方法如下:
1.称重法则: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。如果不是纯正的聚乙烯材料,将会沉入水底。
2.温度测量:纯正的超高分子量聚乙烯产品,在摄氏200度时是不会熔化,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。
3.边缘测试法:纯正的超高分子量聚乙烯翻边端面圆润、均匀、光滑,如果不是纯正的聚乙烯材料翻边端面有裂纹,且在加热后翻边时会出现掉渣现象。
超高分子量聚乙烯
超高分子量聚乙烯
其发展十分迅速,80年代以前,世界平均年增长率为8.5%,进入80年代以后,增长率高达15%~20%。而我国的平均年增长率在30%以上。1978年世界消耗量为12,000~12,500吨,阻燃聚乙烯板,而到1990年世界需求量约5万吨,其中美国占70%。2007-2009年中国逐步成为世界工程塑料工厂,超分子量聚乙烯产业发展更是十分迅速,以下为发展:
上世纪30年代早有人提出关于超高分子量聚乙烯纤维的基础理论;
凝胶纺丝法和增塑纺丝法的出现使超高分子量聚乙烯在技术上取得重大突破;
上世纪70年代,英国利兹大学的Capaccio和Ward首先研制成功分子量为10万的高分子量聚乙烯纤维;
1964年中国研制成功并投入工业生产;
1975年荷兰利用十氢萘做溶剂发明了凝胶纺丝法(Gelspinning),成功制备出了UHMWPE纤维,并于1979年申请了专利。此后经过十年的努力研究,证实凝胶纺丝法是制造高强聚乙烯纤维的有效方法,具有工业化前途;
超高分子量聚乙烯制品设计原则
一、 尺寸,精度及表面精粗糙度
〈一〉尺寸
尺寸主要满足使用要求及安装要求,同时要考虑模具的加工制造,设备的性能,还要考虑塑料的流动性。
〈二〉精度
影响因素很多,有模具制造精度,塑料的成份和工艺条件等。
〈三〉表面粗糙度
由模具表面的粗糙度决定,故一般模具表面粗糙比制品要低一级,模具表面要进引研磨抛光,透过制品要求模具型腔与型芯的表面光洁度要一致 ra 〈 0.2 um
三、 壁厚
根据塑件使用要求(强度,刚度)和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定壁厚太小,强度及刚度不足,塑料填充困难壁厚太大,增加冷却时间,降低生产率,产生气泡,缩孔等 。
要求壁厚尽可能均匀一致,否则由于冷却和固化速度不一样易产生内应力,引起塑件的变形及开裂。
四、加强筋
设计原则:
〈一〉中间加强筋要低于外壁 0.5 mm 以上,使支承面易于平直。
〈二〉应避免或减小塑料的局部聚积。
〈三〉筋的排例要顺着在型腔内的流动方向。
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