超高分子量聚乙烯uhmwpe制品行业的应用

1.超高分子量聚乙烯管道、板材的加工应用 早期的超高分子量聚乙烯管加工主要采用模压烧结法，将模具装料加压后，加热塑化，冷却后取出制品。此工艺中关键是控制好压力、温度和时间。压力小，制品质地不密实，物理力学性能差;烧结温度和时间以制品变为透明状为宜。由于超高分子量聚乙烯熔体黏度大，没有流动性，故不能用普通注塑机或挤出机进行成型加工，因此主要从加工设备和原辅助料配方两方面进行研究改进。北京研究所采用专用单螺杆挤出机，机筒为组合式机筒和大推力螺杆，该装置可克服高黏度所引起的熔体阻力，并能有效减少物料打滑，从而保障了加工过程的稳定性，还能避免物料发热降解。还有，现在的有些成型包括将液晶高分子与超高分子量聚乙烯混合后采用螺杆挤出机进行挤出，不仅简化了工艺流程，生产的管材力学性能也有了显著提高。超高分子量聚乙烯管广泛用于交通运输、农业采矿、化工机械、体育等领域。 2.超高分子量聚乙烯医用制品的加工及应用 超高分子量聚乙烯具有优异的生化性能，使用超高分子量聚乙烯制备的医用材料除了满足良好的生物相容性外，还具有优异的力学性能，其主要应用于人体骨骼代用品、输血泵、组织架等，其中以人体骨骼代用品为广泛，加工技术以压制—烧结为主，即将平均分子量大于100万的超高分子量聚乙烯粉末经压制成型后在压力1—2MPa下进行烧结，该产品可直接用于人体骨骼代用品。在膝关节中，超高分子量聚乙烯主要作为衬垫材料，承载上下骨直接的摩擦与运动。在骨关节中，超高分子量聚乙烯主要作为髋臼部件，在髋臼的凹处作为金属、陶瓷等材料制作的股骨头旋转、往复运动的活动空间。目前的研究重点以提高其耐磨特性、减少磨损带来的溶骨作用和关节松脱为主。影响超高分子量聚乙烯医用材料磨损的因素主要有年龄、性别、所代替关节、灭菌方法、运动情况等。 3.超高分子量聚乙烯机械部件的加工及应用 由于超高分子量聚乙烯具有优异的耐冲击性，耐磨损性和卫生无毒性，常广泛用于各种机械的工程部件。在粉体食品等糖果品的包装管路上采用超高分子量聚乙烯，使管路具有了优异的滑动特性和耐久性能，超高分子量聚乙烯机械部件的加工技术主要有基础加工和注塑加工两种。挤出加工生产的制品应用广泛，但不足之处是产量较低。以前，由于超高分子量聚乙烯的熔融性较差，注射成型加工技术被认为是非理想加工技术，近几年随着加工技术的进展，该技术已有飞跃发展，北京塑料研究所将现有的注塑设备改造，在注塑压力8.5MPa、冷却时间10s的条件下成功将超高分子量聚乙烯注射成型了托辊、轴套等机械制品。

超高分子量聚乙烯管性能概述

超高分子量聚乙烯管性能：高耐磨、强耐腐蚀、抗冲击、抗氧化、不结垢、柔韧性好、耐低温、无毒、连接方便。重量轻，安装方便。 超高分子量聚乙烯管是一种新型耐磨管道，属工程塑料范畴，但比其它任何工程塑料的性能都要好得多。现将其性能说明如下： 1、超高分子量聚乙烯管的抗冲击性。超高分子量聚乙烯管的抗环境应力、开裂能力、抗刻划能力居各类塑料之首，其中抗冲击强度常温下是PE100的10倍以上，-30℃时是PE100的16倍以上；抗开裂能力是PE100的2倍左右，而且环境温度越低，抗冲击能力越强。它的这种超凡的柔韧性，使得它无需复合钢管，便可以抵御各种外力冲击、地壳变形，而且比钢管更安全、更可靠。 2、超高分子量聚乙烯管的耐磨性是钢的4～7倍，聚乙烯、聚丙烯的10倍，是PE的2－3倍,输送粉煤灰一类小颗粒浆体效果更佳。 3、超高分子量聚乙烯管具有超强的耐腐蚀性，超高分子量聚乙烯管是一种饱和分子团结构，化学性能非常稳定，能耐各种腐蚀性介质和有机溶剂的侵蚀，比聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS等塑料更耐腐蚀。 4、超高分子量聚乙烯管具有不粘着性，它的化学和物理极性低于普通塑料，例如聚乙烯极性为9，超高只有1。比金属材料当然更低，所以普通粘接剂对超高不起作用。同样，结垢物质也难以附着。只要浆体流速达到2.3～4.6米/秒，结垢就难以形成。即使长期缓慢积累形成垢层，也不牢固，容易清除。而且酸洗无需加缓蚀剂，酸洗后表面光滑如初，管壁不受侵害。 5、超高分子量聚乙烯管的理论使用寿命可达几百年，超高分子量聚乙烯管的老化速度和脆化速度非常缓慢，埋地使用50年，其机械性能仅降20％左右，超高分子量聚乙烯管防老化性能优于PE100，超高分子量聚乙烯管抗老性能高出PE100管材1/4左右，抗紫外线性能与PE100相同，都按国家规定添加2.5%碳黑。抗疲劳强度高于PE100约16倍以上。 6、超高分子量聚乙烯管的摩擦系数仅为新钢管的1/6，普通聚乙烯的1/5，橡胶的1/20，聚丙烯的1/2。超高分子量聚乙烯管的流动系数“C”为160。而新钢管只有130，旧钢管则下降到95，对于灰浆输送这种恶劣工况，钢管的“C”指数只有60～80。而且超高的耐磨性和不粘性、耐腐蚀性又可使管壁始终保持光滑畅通，流通能力一般高出钢管50％以上，使传输系统长期保持低压畅通状态。 7、超高分子量聚乙烯管的抗拉屈服强度和抗拉断裂强度较高，热变形温度高出普通塑料十几倍，而冷脆温度几乎没有下限，加之100％的延伸率，所以，可在较大温度范围内，承受较大的管子应力，吸收冲击载荷和关停出现的水压波动。 8、超高分子量聚乙烯管的安装非常简单,可法兰连接,也可焊接.焊接工艺简便、直观、效率高，焊缝强度超过管材本体，为长距离管道，特别是中、高压管道的安装提供了方便和保证。超高分子量聚乙烯管无需防腐，管道质轻柔软，便于搬运铺设，允许根据地形变化改变走向。 超高分子量聚乙烯管的安装费用一般仅为钢管和钢塑复合管的五分之一左右。 9、超高分子量聚乙烯管的价格较为适中。中等直径，中、低压管道的工程总造价甚至比无缝钢管还低，更低于复合管和合金管道，而使用寿命却高于钢管6倍以上、复合管4倍以上，经济效益十分显著。 10、超高分子量聚乙烯管也可用于原油集输管线，因原油集输管线大部分在偏远地区敷设，地况地貌复杂，气候变化大等不利条件，所以超高管其优点是质轻，安装施工方便，耐低温性强，抗老化，所以对原油集输管线敷设，其优点更为突出。 超高分子量聚乙烯管更适合工矿企业长距离输送，是目前性价比高的输送管道.