为何应用超高密度聚乙烯？

什么是超高分子量聚乙烯

　什么是超高分子量聚乙烯？
   UHMW-PE是英文Ultra High Molecular Weight Polyethylene（超高分子量聚乙烯）的缩写。这是现有的最优质的可应用于恶劣工作环境及多种用途的聚乙烯。在许多高难度的应用条件下适用性非常好。
   超高分子量是这种聚合物与众不同的特质。其高密度乙烯树脂具有3至6百万的分子量，而高分子量树脂的只有30万至50 万。这种差别是保证超高分子量聚乙烯具备足够的强度，以达到其他低等聚合产品所不可能具备的耐磨损和抗冲击能力。
   超高分子量聚乙烯的超高分子量的含义是它不会融化并向液体一样流动。因而加工方法由粉末金属技术衍生。传统的塑料加工技术，比如注塑成型、吹塑和热定型，无法应用于超高分子量聚乙烯。挤压成型是应用于这种树脂最常见的加工工艺，这样生产出来的产品韧性更强。

   PE分为三类：
   1、包括低密度PE、中密度PE、高密度PE
   低密度聚乙烯（小于0.930克/立方厘米 / 小于0.0334磅/立方英寸）
   中密度聚乙烯（介于0.930与0.940克/立方厘米之间 / 介于0.0334与0.0338磅/立方英寸之间）
   高密度聚乙烯（大于0.940克/立方厘米 / 大于0.0338磅/立方英寸，分子量约为100,000）
   2、高密度高分子量PE
   高密度高分子量聚乙烯（分子量大于200,000小于500,000）。这种产品是由两种使用催化剂的方法制造而成的：一种是齐格勒方法，这种方法中使用钛催化剂；另外一种是菲利普斯方法，这种方法使用铬氧催化剂。
   这两种方法应用的技术包括在不同的压力下进行悬浮、溶解、气相和凝聚。在这些条件下，乙烯基分子通过阴离子聚合形成线状大分子。
   3、高密度超高分子量PE
   高密度超高分子量聚乙烯（密度大于0.940克/立方厘米，即大于0.0338磅/立方英寸，分子量大于106）。

   高密度超高分子量聚乙烯的特性：
   下表说明高密度超高分子量聚乙烯的物理和电学特性：

表一、物理特性

MECHANICAL PROPERTIES
PROPERTY	ASTM TEST	UNITS METRIC (US)	TYPICAL VALUES
Density	D792	gm/cm(3)	0.926-0.934
Tensile Strength @ Yield	D638	MPa (psi)	21(3100)
Tensile Strength @ Break	D638	MPa (psi)	48(7000)
Elongation @ Break	D638	%	350
Youngs ("E") Modulus (23°C)	D638	MPa (psi x 10(5))	690(1.0)
Youngs ("E") Modulus (-269°C)	D638	MPa (psi x 10(5))	2970(4.3)
Izod Impact Strength (23°C)	D256(1)	J/m (ft-lb/in notch)	140(30)
Izod Impact Strength (-40°C)	D256(1)	J/m (ft-lb/in notch)	100(21)
Hardness, Shore "D"	D2240	--	62-66
Abrasion Resistance	(2)	--	100
Water Absorption	D570	%	Nil
Relative Solution Viscosity	D4020	dl/gm	2.3-3.5

(1) Izod Impact Strength: Samples have two (15° +/- 1/2°) notches on opposite sides to a depth of 5 mm.
(2) See description of test method ..... (figure out where this is)

表二

ELECTRICAL PROPERTIES
PROPERTY	ASTM TEST	UNITS METRIC (US)	TYPICAL VALUES
Volume Resistivity	D257	(Omega symbol)cm	>5 x 10(16)
Dielectric Strength	D149	KV/cm (V/mil)	900(2300)
Dielectric Constant (Epsilon sub r)	D150	--	2.30
Dissipation Factor	D150
at 50 Hz		--	1.9 x 10(-4)
10(3) Hz		--	0.5 x 10(-4)
10(5) Hz		--	2.5 x 10(-4)

Surface Resistivity, wt. % carbon black
0.2% for Color	D257	Ohms	>10(14)
2.5% for UV Protection	D257	Ohms	10(13)
6.5% for Antistatic applications	D257	Ohms	10(5)
16.7% for Conductive applications	D257	Ohms	10(3)

   为何应用超高密度聚乙烯？
   超高密度聚乙烯的生产原材料是现有聚合物中最好的。正是由于这个原因，这种聚合物加工的部件更经久耐用，质量更好，这样的优良品质不仅仅体现在设备原装配件中，备用件的质量也获得一致好评。超高分子量聚乙烯帮助生产商节省了由于设备检修以及待料造成的停工，改良了设备运行，减少了润滑油的需量，并且取代了相应的钢质部件，从而节省了运行成本。
   1、对冲击、摩擦、腐蚀和化学药品的抵抗力和耐久性
   这些主要特性使得超高分子量聚乙烯能够应用在十分广泛的领域。它具备非凡的抗冲击性能，甚至于在低温条件下这种优质特性也表现得特别好。
   2、各部件的重量减轻
   因为超高分子量聚乙烯重力只有0.94，比水还要轻，而且只相当于钢的七分之一。从成本来看，每立方英寸的超高分子量聚乙烯只是钢的三分之一。所有这些，再加上长期维护费用的降低，都使得超高分子量聚乙烯更加经济实用。它更加易于加工因而更便宜，它的加工包括可打磨、可钻孔、可锯割等等，适用于很多用途。
   3、耐磨损性能
   超高分子量聚乙烯具备超强的抗冲击能力，这一特性使得它耐磨擦和磨损特性十分出色，而且对破裂应力具有较强的抵抗能力。它的耐磨损性能在所有热塑聚合物中是最好的。
   4、滑动摩擦系数
   超高分子量聚乙烯在滑动应用中优于钢材，原因在于它的摩擦系数非常低。它的高光滑度降低了热摩擦带来的损伤，而对于钢材来说热摩擦带来的损伤十分严重。超高分子量产品在应用中无需润滑油、维护更简便、设备的操作更加平稳低噪音，因而从实质上减少了在钢材应用中不可避免的损耗。
   5、阻音性能
   因为超高分子量聚乙烯所具有的耐久性和耐磨擦耐冲击性，使得它比钢材具有更好的阻音性能并且不易吸收液体。
   6、电绝缘性能
   由于超高分子量聚乙烯具有高电阻率这一特性，它的电绝缘性能非常好。
   7、耐腐蚀性能
   超高分子量聚乙烯独一无二的特性使得它在许多条件下的应用效果很好，比如说抵抗其他物质的摩擦，以及环境因素（比如摄氏零下的低温、沙石）带来的磨损。
   8、零水吸收性能
   因为超高分子量聚乙烯的水吸收指标几乎为零，因此在水中应用的时候不会发生尺寸变化。另外，超高分子量聚乙烯无气孔而且不有机塑料添加剂，这些有效地防止了细菌的滋生。

   挤压成型的优势
   一、挤压成型加工的产品更具有强度、更耐磨、更均匀。
   二、可粘连
   挤压成型的超高分子量聚乙烯。能够和橡胶、不锈钢、铝以及其他金属粘连在一起。在金属部分无需任何加固措施。这减少了对所需部件数量的需求，从而降低了成本，节省了安装时间。
   三、可嵌入
   高密度聚乙烯在成型时还具有另外一个特性，这就是可嵌入。成型时可增加嵌入工序，在成型完成时增加的部件即可和成品结合紧密。这一特性节省了成型后安装嵌入部件的程序，从而降低了相应的成本，同时降低了嵌入部件松落的风险。