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超高分子量聚乙烯應用領域

更新時間:2015-09-21      點擊次數:1349

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纖維是當今*三代特種纖維,強度高達30.8cN/dtex,比強度是化纖中zui高的,又具有較好的耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐光等優良性能。它可直接制成繩索、纜繩、漁網和各種織物:防彈背心和衣服、防切割手套等,其中防彈衣的防彈效果優于芳綸 。上已將超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纖維織成不同纖度的繩索,取代了傳統的鋼纜繩和合成纖維繩等。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纖維的復合材料在軍事上已用作裝甲兵器的殼體、雷達的防護外殼罩、頭盔等;體育用品上已制成弓弦、雪橇 和滑水板等。

 

潤滑擠出(注射)

潤滑擠出(注射)成型技術是在擠出(注射)物料與模壁之間形成一層潤滑層,從而降低物料各點間的剪切速率差異,減小產品的變形,同時能夠實現在低溫 、低能耗條件下提高高粘度聚合物的擠出(注射)速度。產生潤滑層的方法主要有兩種:

 

自潤滑和共潤滑。自潤滑擠出(注射)

  超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的自潤滑擠出(注射)是在其中添加適量的外部潤滑劑,以降低聚合物分子與金屬模壁間的摩擦與剪切,提高物料流動的均勻性及脫模效果和擠出質量。外部潤滑劑主要有脂肪酸、復合脂、有機硅樹脂、石臘及其它低分子量樹脂等。擠出(注射)加工前,先將潤滑劑同其它加工助劑一起混入物料中,時,物料中的潤滑劑滲出,形成潤滑層,實現自潤滑擠出(注射 )。

  有報道〔4〕:將70份石蠟油、30份超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)和1份氧相二氧化硅(高度分散的硅膠)混合造粒,在190℃的溫度下就可實現順利擠出(注射)。

 

共潤滑擠出(注射)

  超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的共潤滑擠出(注射)有兩種情況,一是采用縫隙法〔5、6〕將潤滑劑壓入到模具中,使其在模腔內表面和熔融物料間形成潤滑層;二是與低粘度樹脂共混,使其作為產物的一部分(詳見3.2.1)。如:超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)薄板時,由定量泵向模腔內輸送SH200有機硅油作潤滑劑,所得產品外觀質量有明顯提高,特別是由于擠出變形小,增加了拉伸強度。

 

  輥壓成型:

輥壓成型是一種固態加工方法,即在超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的熔點以下對其施加一很大的壓力 ,通過粒子形變,有效地將粒子與粒子融合。主要設備是一帶有螺槽的旋轉輪和一帶有舌槽的弓形滑塊 ,舌槽與螺槽垂直。在加工過程中有效地利用了物料與器壁之間的摩擦力,產生的壓力足夠使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)粒子發生形變。在機座末端裝有加熱支臺,經過模口擠出物料。如將此項輥壓裝置與擠壓機聯用,可使加工過程連續化。

  熱處理壓制成型:

把超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)樹脂 粉末在140℃~275℃之間進行1min~30min的短期加熱,發現超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的某些物理性能出人意料地大大改善。用熱處理過的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)粉料壓制出的制品和未熱處理過的UHMPWE制品相比較,前者具有更好的物理性能和透明 性,制品表面的光滑程度和低溫機械性能大大提高了。

  射頻加工:

采用射頻加工超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一種嶄新的加工方法,它是將超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)粉末和介電損耗高的炭黑粉末均勻混合在一起,用射頻輻照,產生的熱可使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)粉末表面發生軟化,從而使其能在一定壓力下固結。用這種方法可在數分鐘內模壓出很厚的大型部件,其加工效率比目前超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)常規模壓加工高許多倍。

  制備多孔膜

將超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)溶解在揮發溶劑中,連續擠出,然后經一個熱可逆凝膠/結晶過程,使其成為一種濕潤的凝膠膜,蒸除溶劑使膜干燥。由于已形成的骨架結構限制了凝膠的收縮,在干燥過程中產生微孔,經雙軸拉伸達到zui大空隙率而不破壞完整的多孔結構。這種材料可用作防水、通氧織物和耐化學品服裝,也可用作超濾/微量過濾膜、復合薄膜和蓄電池 隔板等。與其它方法相比,由此法制備的多孔超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)膜具有合適的孔徑、強度和厚度等綜合性能。
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