高分子材料介紹1-UHMWPE(超高分子量聚乙烯)發表時間:2023-06-23 08:00作者:粵泰密封 聚乙烯是乙烯進行加成聚合而制得的一種熱塑性樹脂,在分子結構中僅有碳和氫兩種元素。無毒,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-100℃),化學穩定性好,能耐酸堿的腐蝕(除氧化性酸外),電絕緣性能好,但耐熱及耐老化性能差。根據聚合條件的不同,分子量從一萬到幾百萬不等。 常見的聚乙烯如下表所示:
其中,UHMWPE(超高分子量聚乙烯)是Ultra High Molecular Weight Polyethylene的縮寫,一般的粘均分子量在150萬以上,重均分子量在300萬以上,是一種線性結構的熱塑性材料,具有如下優良特性: 1. 優良的力學性能 在線性密度相同的情況下,超高分子量聚乙烯纖維抵抗拉伸的強度是鋼絲繩的15倍。比同為“世界三大高科技纖維”之一的芳綸高百分之四十,比優質鋼纖維和普通的化學纖維高10倍。與尼龍、聚烯胺、玻璃纖維、碳纖維和硼纖維相比,其強度和模量比這些纖維都高,在相同質量的材料中強度最高。 2. 優良的耐沖擊性能 超高分子量聚乙烯纖維具有優良的耐沖擊性能,它在變形和塑形過程中的吸收能量的能力和抵抗沖擊的能力比同為“世界三大高科技纖維”的芳綸纖維、碳纖維都高。與聚酰胺、芳族聚酰胺、玻璃纖維、碳纖維、芳綸相比,超高分子量聚乙烯纖維比沖擊總吸收能量還要高。 3. 優良的耐磨性能 將超高分子量聚乙烯纖維與碳纖維、芳綸纖維的增強塑料摩擦系數比較,超高分子量聚乙烯纖維的耐磨性和彎曲疲勞度遠遠高于碳纖維和芳綸纖維。所以它的耐磨性能比其他高性能纖維更加優良。還由于它的耐磨,耐彎曲性能優越,所以它的加工性能也比較優越,容易制作成為其他復合材料和織物。 4. 耐化學腐蝕性 超高分子量聚乙烯纖維化學結構比較單一,化學性質比較穩定,大部分的化學物質都不容易腐蝕它,只有極少數的有機溶液可以將它輕度溶脹,而且它的力學性能損失小于百分之十。將超高分子量聚乙烯纖維和芳綸纖維進行在不同化學品介質中的強度保留率進行比較。超高分子量聚乙烯纖維的耐腐蝕性能明顯高于芳綸纖維,它在酸、堿、鹽中的性質結構特別穩定,只有在次氯酸鈉溶液中強度有所損失。 5. 良好的耐光學性 因為超高分子量聚乙烯纖維的化學結構穩定,所以它的耐光性也是高科技纖維中最優越的。芳綸纖維不耐紫外線,只有在避免陽光直接照射的情況下使用。將超高分子量聚乙烯纖維與尼龍、高模量和低模量的芳酰胺進行對比,超高分子量聚乙烯纖維的強度保留率明顯高于其他纖維。 6. 其它性能 超高分子量聚乙烯纖維還具有良好的疏水性能、耐水耐濕性能,電絕緣性能和較長的曲折壽命。其耐水和耐低溫性能突出,比重較小,是唯一能漂浮在水上的高科技纖維,還是一種比較理想的低溫材料。 但是它也有其缺點,就是熔點較低。在對其加工過程中溫度不能超過130℃,否則就會因為超高分子量聚乙烯纖維之間分子鏈間作用力較弱的原因,使其發生蠕變現象,減短使用壽命。 綜上所述,UHMWPE(超高分子量聚乙烯)具有優良力學性能、耐磨性能、耐化學腐蝕性等特性,可用來制造組合密封的密封環。
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