Anglický názov pre ultra vysokú molekulovú hmotnosť Polyetylén je „polyetylén s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou“. Toto je najpredávanejší typ polyetylénu, ktorý je k dispozícii a dá sa aplikovať v drsnom pracovnom prostredí a na rôzne účely. Má veľmi dobrú uplatniteľnosť za mnohých zložitých podmienok aplikácie.
Ultra vysoká molekulová hmotnosť je výrazným znakom tohto polyméru, s molekulovou hmotnosťou v rozsahu od 3 do 6 miliónov, zatiaľ čo polyetylénová živica s vysokou hustotou má iba 300, 000 do 500, 000. Tento rozdiel zaisťuje, že ultra vysoká molekulová hmotnosť polyetylénu má dostatočnú pevnosť na dosiahnutie odolnosti proti opotrebeniu a odolnosti proti nárazu, ktoré nemôžu mať iné dolné polymérne produkty. Ultra vysoká molekulová hmotnosť polyetylénu s veľmi vysokou molekulovou hmotnosťou znamená, že sa neroztaví a tečie ako kvapalina, a preto je metóda spracovania odvodená z technológie práškového kovu. Tradičné techniky spracovania plastov, ako je vstrekovanie, lišta a termosetovanie, sa nemôžu nanášať na ultra vysokú molekulovú hmotnosť polyetylénu. Vytlačenie je najbežnejšou technikou spracovania aplikovanej na tento typ živice a výrobky vyrábané týmto spôsobom majú väčšiu húževnatosť.
Úvod z funkcie
Extrémna vysoká molekulová hmotnosť UHMWPE ju poskytuje s vynikajúcim výkonom. Okrem toho je to termoplastický inžiniersky plastic s miernou cenou a vynikajúcim výkonom. Takmer kombinuje výhody rôznych plastov. Má komplexné vlastnosti, ako je odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti nárazu, samoliečba, odolnosť proti korózii, absorpcia energie nárazom, nízkoteplotná rezistencia, hygiena a netoxicita, nepohodlie, absorpcia bez voda a nízka hustota, ktoré sú nespravodlivé k bežným polyetylénom a iným inžinierskym plastom. V skutočnosti v súčasnosti neexistuje jediný polymérny materiál, ktorý má toľko vynikajúcich vlastností.
Odpor
Odolnosť Uhmwpe sa radí na prvé miesto medzi plastmi a prekonáva odpor určitých kovov. Obrázok 1 ukazuje porovnanie odolnosti proti opotrebeniu medzi UHMWPE a inými materiálmi. Ako je zrejmé z obrázku 1, v porovnaní s inými inžinierskymi plastmi je index oderu malty UHMWPE iba 1/5 indexu PA66 a 1/10 indexu HEPE a PVC. V porovnaní s kovmi je to 1/7 uhlíkovej ocele a 1/27 mosadze. Takýto vysoký odpor opotrebenia sťažuje testovanie stupňa odolnosti proti opotrebeniu všeobecnou metódou testu opotrebovania plastov. Preto bolo špeciálne navrhnuté testovacie zariadenie na opotrebovanie kalu. Odolnosť UHMWPE je priamo úmerná jeho molekulovej hmotnosti. Čím vyššia je molekulová hmotnosť, tým lepšia je jej odolnosť proti opotrebeniu.
Nárazový odpor
Nárazová sila UHMWPE patrí medzi vrchol vo všetkých inžinierskych plastoch. Obrázok 2 ukazuje porovnanie nárazovej sily UHMWPE s inými inžinierskymi plastmi. Z obrázku 2 je zrejmé, že nárazová pevnosť UHMWPE je približne dvojnásobná sila PC rezistentnej na náraz, päťkrát viac ako ABS a viac ako desaťkrát násobok POM a PBTP. Jeho odolnosť voči nárazu je taká vysoká, že je ťažké zlomiť a zlyhať pomocou obvyklých metód testovania vplyvu. Jeho nárazová sila sa zvyšuje so zvyšovaním molekulovej hmotnosti, dosahuje maximálnu hodnotu, keď je molekulová hmotnosť 1,5 milióna, a potom sa postupne znižuje, keď sa molekulová hmotnosť neustále zvyšuje. Je potrebné poznamenať, že dokáže udržať vynikajúcu nárazovú silu aj v kvapalnom dusíku (-195), vlastnosti, ktorú iné plasty nemajú. Okrem toho je jeho povrchová tvrdosť vyššia po opakovaných nárazoch.
Vlastníctvo
UHMWPE má extrémne nízky koeficient trenia ({{0}}. 05 až 0.11), takže má vynikajúce vlastné vlastnosti. Tabuľka 1 ukazuje porovnanie koeficientov trenia medzi UHMWPE a inými inžinierskymi plastmi. Ako je zrejmé z tabuľky 1, koeficient kinetického trenia UHMWPE za podmienok mlčených vo vode je polovicou kategórie PA66 a POM a za unubrikovaných podmienok je na druhom mieste iba pre polytetrafluóretylén (PTFE), ktorý má najlepšiu vlastnú vlastnosť medzi plastmi. Keď pracuje v kĺzavej alebo rotujúcej forme, jeho mazivo je ešte lepšie ako oceľ a mosadz po mazaní olejom. Preto je v oblasti Trilogy UHMWPE považovaný za trecí materiál s mimoriadne ideálnym pomerom nákladov a výkonu.
Chemický odpor
UHMWPE má vynikajúcu chemickú odolnosť. S výnimkou silných oxidačných kyslých roztokov môže odolať rôznym korozívnym médiom (kyseliny, alkalis, soli) a organické médiá (okrem čajových rozpúšťadiel) v určitom rozsahu teploty a koncentrácie. Bola ponorená do 80 druhov organických rozpúšťadiel pri 20 stupňoch a 80 stupňoch počas 30 dní. Na povrchu neboli žiadne abnormálne javy a ďalšie fyzikálne vlastnosti zostali takmer nezmenené.
Dopad na absorpciu energie
UHMWPE má vynikajúce vlastnosti absorpcie energie v náraze, s najvyššou hodnotou absorpcie energie medzi všetkými plastmi. Preto má veľmi dobrý výkon tlmenia hluku a vynikajúci efekt redukcie hluku.
Odpor
UHMWPE má vynikajúci odpor s nízkym teplotám a zostáva ťažká pri teplote kvapalného hélia (-269), takže sa môže použiť ako zložka odolných voči nízkym teplotám v jadrovom priemysle.
Hygienický a netoxický
UHMWPE je hygienický a netoxický a môže sa použiť v kontakte s potravinami a liekom.
Nepohodlie
Povrchová adsorpčná kapacita UHMWPE je veľmi slabá a jej anti-priliehajúca schopnosť je druhá iba pre PTFE, ktorá má najlepšiu nelepivú vlastnosť medzi plastmi. Preto sa povrch produktu nedá ľahko držať iných materiálov.
Nízka absorpcia vody
Rýchlosť absorpcie vody UHMWPE je veľmi nízka. Všeobecne je menej ako 0. 01%, iba 1% PA66, takže ošetrenie sušenia sa zvyčajne pred spracovaním nevyžaduje.
Hustota
Hustota UHMWPE je relatívne nízka v porovnaní s inými inžinierskymi plastmi.
Pevnosť v ťahu
Kvôli štrukturálnym charakteristikám potrebným pre ťahovú orientáciu UHMWPE má bezkonkurenčnú ultra vysokú pevnosť v ťahu. Preto sa vlákna s ultra vysokým elastickým modulom a pevnosťou môžu získať pomocou gélového točenia, s pevnosťou v ťahu až 3 až 3,5 GPa a modulu elastického modulu v ťahu až 100 až 125 GPa. Špecifická pevnosť vlákna je najvyššia medzi všetkými komercializovanými vláknami, ktoré sú štyrikrát väčšie ako sila uhlíkových vlákien, desaťkrát vyššia ako v oceľovom drôte a o 50% vyššia ako v aramidovej vlákne.
