影响超高分子量聚乙烯管材质量的三大要素

经常有客户问我说:你们几个厂用的原料都是一样的,是不是质量也一样呀。其实不然，影响超高分子量聚乙烯管材质量的三大要素是原材料、模具设备、加工成型工艺。 1、原材料是核心。在耐磨领域超高分子量聚乙烯管材的生产原料的核心是分子量，理论上讲，原料的分子量越高，耐磨性越好。但作为耐磨管道而言，还要考虑其它力学性能指标，考虑其长期使用的稳定性。因此分子量高的原料不一定能生产出来综合性能好的超高分子量聚乙烯管材，这就要看模具设备、加工成型工艺了。目前超高分子量聚乙烯管材加工技术还没有标准化，各生产厂家差别很大。主要是模具结构和工艺控制上。因此生产出的超高分子耐磨管表面上看不出来不同，但指标差距很大。这里经验性的东西还占有比较大的比重。 超高分子量聚乙烯管材的原料挤出时呈弹性体，流动性为零，不好挤出。目前挤出机的核心结构是螺筒开全交通槽，螺杆浅螺纹，小螺升角；其理论核心是尽量加大螺杆推力，减少原料与料筒、螺杆的粘结。挤出力在400公斤左右。正因为挤出过程压力大，所以薄壁管很难挤，模具很容易偏。因此模具非常重要。 2、模具，超高分子量聚乙烯管材的生产模具是影响超高分子量聚乙烯管材质量的关键因素，因为：①如果模具压缩比设计不合理，会导致管材挤出困难，或密实度不够，耐压差，力学性能低。②流道不通畅，原料在挤出过程降解过多，超高分子量聚乙烯管性能下降。③结构不合理，塑化不好，或融合不好，管材容易开裂。④结构不合理，挤出波动大，操作难度大。超高分子量聚乙烯管生产操作以经验为主，其主要原因是模具设计不合理。好的模具设计会达到以下效果。①好操作，生产稳定。只要温度没有大的变化，管材外观不会因外界环境温度变化受影响。②管材内在指标好，主要是指超高分子量聚乙烯管的密实度和原料降解的问题。 3、挤出工艺。超高分子量聚乙烯管材的挤出工艺对管材的内在性能也很关键。不同分子量的超高分子量聚乙烯原料要有不同的加工挤出温度。分子量２5０±50万时塑化温度要在240度左右，过低，管材表面疙疙瘩瘩，塑化不好；过高，管子好出，但降解增加；每一种料具体多少温度合适要凭经验总结。同一种原料，一般一台模具要调整设定一个合适温度。 所以，要想生产出高质量的超高分子量聚乙烯管材，原料、模具、加工工艺是三个技术核心。

揭密超高分子量聚乙烯

由超高分子量聚乙烯制作的管材、板材，应用越来越广泛。那么，超高分子量聚乙烯为什么会有如此神奇的作用呢？现介绍如下： 超高分子量聚乙烯的分子式：—(—CH2-CH2—)—n 性质：分子量100～600万的聚乙烯。 密度：0.936～0.964g/cm3。 热变形温度(0.46MPa)85℃，熔点130～136℃。 超高分子量聚乙烯英文名ultra-highmolecularweightpolyethylene(简称UHMWPE)，是分子量150万-400万的聚乙烯。 高分子量聚乙烯特点为：极好的耐磨性，良好的耐低温冲击性、自润滑性、无毒、耐水、耐化学药品性，耐热性优于一般PE，缺点是耐热性（热变形温度）低、加工成型性差，外表面硬度，刚性，耐蠕变性不如一般工程塑料，膨胀系数偏大。 高分子量聚乙烯流动性差，熔融状态下粘度极高，是呈橡胶状的高粘弹性体，早期仅能用压制和烧结方法成型，目前也可用挤出、注塑和吹塑方法加工。 高分子量聚乙烯可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料用于纺织、造纸、食品机械、运输、医疗、煤矿、化工等部门。如纺织工业上技梭器、打梭棒、齿轮、联结、扫花杆、缓冲块、偏心块、杆轴套、摆动后果等耐冲击磨损零件。造纸工业上做箱盖板、刮水板、压密部件、接头、传动机械的密封轴杆、偏导轮、刮刀、过滤器等；运输工业上做粉状材料的料斗、料仓、滑槽的衬里。 高分子量聚乙烯可做各种机械的零部件，包括食品机械的齿轮、蜗轮、蜗杆、轴承。化工中做泵、阀门、档板、滤板。医疗上，还可用于心脏瓣膜、短形外科零件，人工关节及节育植入体。体育上做滑冰地板、滚地球道、滑雪板、机动雪橇零件。UHMWPE可以做高模量纤维，制造防弹衣、飞机座椅、海运、渔业用绳索等。 机械性能高于一般的高密度聚乙烯。具有突出的抗冲击性、耐应力开裂性、耐高温蠕变性、低摩擦系数、自润滑性， 的耐化学腐蚀性、抗疲劳性、噪音阻尼性、耐核辐射性等。 使用温度100～110℃。耐寒性好，可在-269℃下使用。密度0.935g/cm3，分子量200万的产品，其断裂拉伸强度40MPa，断裂伸长率350％，弯曲弹性模量600MPa，悬臂梁缺口冲击冲不断。磨耗量(MPC法)20mm。 应用范围与聚酰胺、聚四氟乙烯相近，耐磨性超过碳钢，可做齿轮、轴承、轴瓦、星轮、阀门、泵、导轨、密封填料、设备衬里、滑变板、人工关节等，纤维作防弹衣、绳索等。 超高分子量聚乙烯性能： 1、高耐磨性：超高分子量聚乙烯的摩擦系数小，加之超高的分子链特别长，使得改性超高分子量聚乙烯管材的耐磨性在输送各种浆体时比钢管、不锈钢管高4-7倍，比聚氯乙烯管和聚乙烯管高10倍左右，大幅度提高了管道的使用寿命。 2、抗腐蚀性：超高分子量聚乙烯化学稳定性极高，在一定温度和浓度范围内能耐各种高腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机溶剂的侵蚀。 3、高抗冲击性：超高分子量聚乙烯的抗冲击性和吸收冲击能居塑料之首，无论是外力强冲击，还是内部压力波动都难以使其开裂。特别是在低温环境，其冲击强度反而达到更高值。超高分子量聚乙烯的这种柔韧性为输送系统提供了安全可靠的保障。 4、耐候性和抗老化性：超高分子量聚乙烯管材有良好的耐候和抗老化性。 5、阻燃性：特殊行业用天防火环境，加入阻燃剂改性，特殊加工工艺制造，克服超高分子量聚乙烯本身可燃性，具有阻燃性能。 6、重量轻、安装方便：超高分子量聚乙烯管材的柔韧性好，能适应各种地质情况，连接快捷、简便。