超高分子板(UHMWPE板)特點(diǎn)
1.高自潤滑、不吸水 --- 破壞因吸水形成分子鏈,消除粘結(jié),下料自然順暢。
2.高耐磨、抗沖擊 --- 加入多種改良劑,保持原有特性,提高更具實用性優(yōu)點(diǎn)。
3.不粘性表面吸附能力非常微弱,因而制品表面與其它材料不易粘符。
4.拉伸強(qiáng)度高達(dá)3~3.5GPa,拉伸彈性模量高達(dá)100~125GPa;纖維比強(qiáng)度比所有纖維中都要高,比碳纖維大4倍,比鋼絲大10倍,比芳綸纖維大50%。
5.抗沖擊---抗沖擊強(qiáng)度達(dá)到150KJ/㎡,不破裂。
6.優(yōu)良的環(huán)境應(yīng)力開裂性能,是普通聚乙烯的200倍。
7.優(yōu)良的耐低溫性能,即使在176℃時也不脆裂。
8.耐化學(xué)藥品性具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性,除強(qiáng)氧化性酸液外,在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)(酸、堿、鹽)及有機(jī)介質(zhì)(荼溶劑除外)。其在20℃和80℃的80種有機(jī)溶劑中浸漬30d,外表無任何反?,F(xiàn)象,其它物理性能也幾乎沒有變化。
超高分子板(UHMWPE板)使用范圍
煤電行業(yè):原煤倉、下煤斗、地煤溝
鋼鐵行業(yè):混合料倉、焦化廠、煤塔、配煤室
水泥行業(yè):原煤倉、煤粉倉、粘土倉、鐵粉倉
食品行業(yè):衛(wèi)生菜板
超高分子板加工(UHMWPE板)
超高分子板(UHMWPE板)的成型加工 生產(chǎn)加工工藝 燒結(jié)成型 擠出成型 注塑成型
需要提出的是,因超高分子板加工(UHMWPE板)熔融粘度極高,加工難度大,長期以來,國內(nèi)外都主要采用類似于加工聚四氟乙烯的壓制—燒結(jié)和柱塞擠出成型方法加工,生產(chǎn)效率較低。
一些研究者已研究出 超高分子板加工(UHMWPE板)的注塑或螺桿擠塑技術(shù)。使用按規(guī)格改制的設(shè)備和很簡單的厚壁零件設(shè)計,在注塑中已獲得有限的成功。在螺桿擠塑中的嘗試導(dǎo)致聚合物降解或設(shè)備損壞。
超高分子板(UHMWPE板)的通常加工技術(shù)是壓塑。使用大型液壓機(jī)可生產(chǎn)50Sq·ft.大小和許多英寸厚度的板材。薄板材或帶材通常用切片短條或塊料來生產(chǎn)。厚壁擠塑可以使用由往復(fù)式推料桿送料的具有特長滯留時間的口模喂料。鍛制技術(shù)已發(fā)展,在約390F下熱壓成型和在熱模中壓縮。UHMWPE可以通過熱壓板焊接或旋壓焊接而連接在一起。板材加熱到302T可在金屬沖擊設(shè)備上沖擊。粘合系統(tǒng)形成的接縫承受剪切值達(dá)6.3MPa。
使用鋒利工具和冷卻, 超高分子板加工(UHMWPE板)較易。為使零件具有更簿截面或更精細(xì),機(jī)械法是常用的加工方法。加工過程,如鉆、磨、旋、鋸、刨和螺紋切削為例行工序。對于長時間生產(chǎn)操作過程,建議使用硬質(zhì)合金工具。
若干加工過程是以超高分子板價格(UHMWPE板)和油共混物為基礎(chǔ)。形成的凝膠可以在普通塑料擠出機(jī)上擠塑加工成板材或長絲。從板材中分離出油使其成為多孔材料,適用于電解槽隔離板或過濾膜。從凝膠長絲中取向和分離油可生產(chǎn)出拉神特性優(yōu)于鋼的纖維。
1.超高分子板加工(UHMWPE板)特性
超高分子板(UHMWPE板)雖然是熱塑性塑料,但是其加工性能卻不好。
⑴ 超高分子板(UHMWPE板)的熔體粘度太大,高達(dá)108Pa·S,就算熔融也很難流動,熔體流動指數(shù)接近0,和聚四氟乙烯PTFE(F4)很相似。
⑵ 超高分子板(UHMWPE板)的臨界剪切速率低,而且分子量越大、制品截面積越大,剪切速率也就越小。UHMWPE在低剪切速率時會發(fā)生熔體破裂、滑流、噴流等問題,從而導(dǎo)致出現(xiàn)孔狀、脫層現(xiàn)象;所以在擠出成型時,擠出速度不能太快,否則會出現(xiàn)熔體破裂而引起制品表面裂紋。
⑶ 超高分子板(UHMWPE板)的摩擦系數(shù)小,在進(jìn)料時很容易發(fā)生打滑而無法輸送物料,因此一般多選用柱塞式而不用螺桿式擠出機(jī)。
⑷ 超高分子板(UHMWPE板)的熱穩(wěn)定性不好,成型溫度范圍窄,容易發(fā)生氧化降解。
2. 超高分子板加工(UHMWPE板)成型工藝
過去,超高分子板加工(UHMWPE板)只能用燒結(jié)的方法成型;現(xiàn)在則開發(fā)了柱塞擠出、螺桿擠出、注塑、吹塑等熱塑性加工方法,從而擴(kuò)大了超高分子板(UHMWPE板)的應(yīng)用范圍;但這也導(dǎo)致了 UHMWPE的分子量在加工過程中大幅度下降,影響了UHMWPE原有的優(yōu)異性能,比如其耐磨性就降低了。因此要獲得高性能,還是采用燒結(jié)成型方法比較好。
⑴ 燒結(jié)成型工藝:選用粉末樹脂,分子量大小不限;先將粉末樹脂壓制成各種形狀的型坯(如棒、板、輪、軸套等),壓制壓力為42MPa,保壓時間30~90秒,模具的熱脹冷縮率為1~3%;然后在250~300℃下燒結(jié),燒結(jié)時間根據(jù)制品厚度來確定,1小時/10min。
⑵ 擠出成型工藝:選用的超高分子板加工(UHMWPE板)應(yīng)與LDPE、LCP或助劑共混,以提高流動性。設(shè)備選用柱塞式或同向雙螺桿擠出機(jī),以避免摩擦系數(shù)低、物料易打滑的缺點(diǎn)。擠出溫度180~200℃,螺桿轉(zhuǎn)速10~15r/min;形狀簡單的制品也可以用單螺桿擠出機(jī),但需要加入加工助劑,并增大電機(jī)功率。
⑶ 注塑成型工藝:也應(yīng)選用與LDPE、LCP或助劑共混的超高分子板(UHMWPE板);注塑機(jī)的螺桿和模具需要改進(jìn),注射壓力120MPa以上,螺桿轉(zhuǎn)速40~60r/min,料筒溫度180~220℃,模溫85~110℃。
⑷ 擠出-壓制成型:先擠出熔融型坯,然后加入模具中壓制成需要的制品。