超高分子量聚乙烯濾板

分子量高UHMWPE的耐磨性居塑膠之冠,並超過某些金屬,圖1為UHMWPE與其它材料耐磨性比較。 UHMWPE耐磨性與分子量成正比,分子量越高,其耐磨性越好。 消音好UHMWPE具有優異的衝擊能吸收性,衝擊能吸收值在所有塑膠中最高,因而噪聲阻尼性能很好,具有優良的削音效果。

產品名稱

超高分子量聚乙烯濾板
我國的選煤、冶金、污水處理等領域,壓濾機是不可缺少的一種主要機械設備,濾板是該設備的主要配件之一,約占整套設備價值的三分之一到三分之二,壓濾機的使用效果的好壞與所採用的濾板有著直接的關係。
超高分子量聚乙烯濾板是繼鑄鐵濾板、橡膠濾板、聚丙烯濾板之後新開發的一種高效節能型濾板,它具有脫水快、耐腐蝕、耐環境開裂、抗壓強度高、抗衝擊、重量輕、防粘接、安裝維修方便,對濾布損耗小,使用壽命長等優點,使用壽命是聚丙烯濾板的4-6倍,鑄鐵和橡膠濾板的3-9倍。
由於超高分子量聚乙烯濾板的重量輕(是鑄鐵濾板的八分之一),極大地減輕了壓濾機大梁負荷,防止了因濾板重量太大梁彎曲變形,延長了大梁的使用壽命。拉板機構壓力降低,減輕了濾板對濾布的衝擊強度,提高了拉板器、濾布和相關液壓系統的使用壽命和工作效率,降低了維修工人的勞動強度和維修費用。

特點

UHMWPE極高的分子量賦予其優異的使用性能,而且屬於價格適中、性能優良的熱塑性工程塑膠,它幾乎集中了各種塑膠的優點,具有普通聚乙烯和其它工程塑膠無可比擬的耐磨、耐衝擊、自潤滑、耐腐蝕、吸收衝擊能、耐低溫、衛生無毒、不易粘附、不易吸水、密度較小等綜合性能。事實上,目前還沒有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優異性能。

分子量高

UHMWPE的耐磨性居塑膠之冠,並超過某些金屬,圖1為UHMWPE與其它材料耐磨性比較。從圖1可以看出,與其它工程塑膠相比,UHMWPE的沙漿磨耗指數僅是PA66的1/5,HEPE和PVC的1/10;與金屬相比,是碳鋼的1/7,黃銅的1/27。這樣高的耐磨性,以致於用一般塑膠磨耗實驗法難以測試其耐磨程度,因而專門設計了一種沙漿磨耗測試裝置。UHMWPE耐磨性與分子量成正比,分子量越高,其耐磨性越好。

極耐衝擊

UHMWPE的衝擊強度,在所有工程塑膠中名列前茅,UHMWPE的衝擊強度約為耐衝擊PC的2倍,ABS的5倍,POM和PBTP的10餘倍。耐衝擊性如此之高,以致於採用通常衝擊試驗方法難以使其斷裂破壞。其衝擊強度隨分子量的增大而提高,在分子量為150萬時達到最大值,然後隨分子量的繼續升高而逐漸下降。值得指出的是,它在液氮中(-195℃)也能保持優異的衝擊強度,這一特性是其它塑膠所沒有的。此外,它在反覆衝擊表面硬度更高。

理想摩擦

UHMWPE有極低的摩擦因數(0.05~0.11),故自潤滑性優異。表1為UHMWPE與其他工程塑膠摩擦因數比較。從表1可以看出,UHMWPE的動嗎擦因數在水潤滑條件下是PA66和POM的1/2,在無潤滑條件下僅次於塑膠中自潤滑性最好的聚四氟乙烯(PTFE);當它以滑動或轉動形式工作時,比鋼和黃銅加潤滑油後的潤滑性還要好。因此,在摩擦學領域UHMWPE被譽為成本/性能非常理想的摩擦材料。

化學性

UHMWPE具有優良的耐化學藥品性,除強氧化性酸液外,在一定溫度和濃度範圍內能耐各種腐蝕性介質(酸、鹼、鹽)及有機介質(荼溶劑除外)。 其在20℃和80℃的80種有機溶劑中浸漬30d,外表無任何反常現象,其它物理性能也幾乎沒有變化。

消音好

UHMWPE具有優異的衝擊能吸收性,衝擊能吸收值在所有塑膠中最高,因而噪聲阻尼性能很好,具有優良的削音效果。

超耐低溫

UHMWPE具有優異的耐低溫性,在液氦溫度(-269℃)下仍具有延展性,因而能夠用作核工業的耐低溫部件。

食用性

UHMWPE衛生無毒,可用於接觸食品和藥物。

吸附力

UHMWPE表面吸附能力非常微弱,其抗粘符能力僅次於塑膠中不粘性最好的PTFE,因而製品表面與其它材料不易粘符。

成型加工

UHMWPE吸水率很低;一般小於0.01%,僅為PA66的1%,因而在成型加工前一般不必乾燥處理。

極輕

UHMWPE與其它工程塑膠密度比較相對來說低。

彈性好

由於UHMWPE具有朝拉伸取向必備的結構特徵,所以有無可匹敵的超高拉伸強度,因此可通過凝膠紡絲法製得超高彈性模量和強度的纖維,其拉伸強度高達3~3.5GPa,拉伸彈性模量高達100~125GPa;纖維比強度是迄今已商品化的所有纖維中最高的,比碳纖維大4倍,比鋼絲大10倍,比芳綸纖維大50%。

生產工藝

壓制燒結  壓制燒結是超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)最原始的加工方法。此法生產效率頗低,易發生氧化和降解。為了提高生產效率,可採用直接電加熱法。

〔1〕熔結加工

另外,Werner和Pfleiderer公司開發了一種超高速熔結加工法

〔2〕葉片鏇轉,

採用葉片式混合機,葉片鏇轉的最大速度可達150m/s,使物料僅在幾秒內就可升至加工溫度。 

套用行業

目前,該產品在選煤行業的市場占有率達到70%,在礦山、冶金、化工、廢水處理等行業的市場占有率達到40%,為這些行業的節能、降耗,提高生產效率打下了堅實的基礎。

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