Varilla de plástico de ingeniería de varilla de polietileno de alta densidad
Análisis de características y ventajas científicas.
Estructura molecular y propiedades básicas.
La cadena molecular del HDPE se forma mediante la reacción de polimerización del monómero de etileno (CH₂=CH₂). Sus características estructurales determinan las propiedades fundamentales de la varilla de HDPE:
• Alta Cristalinidad y Estructura Lineal: Las cadenas moleculares están densamente empaquetadas y son regulares (cristalinidad del 60%-80%, significativamente mayor que el 40%-60% del polietileno de baja densidad (LDPE)). La densidad es de 0,94-0,97 g/cm³ (menor que la de los plásticos normales), lo que confiere al material ligereza (pesa sólo 1/7-1/8 del acero del mismo volumen) y alta rigidez.
• Cadena molecular no polar: la cadena molecular no contiene grupos polares (como grupos hidroxilo o carboxilo), lo que da como resultado una baja energía superficial (aproximadamente 31 mN/m), un coeficiente de fricción de solo 0,2-0,3 (en comparación con 0,3-0,4 para plásticos comunes como PA6) y una excelente autolubricación.
Excelentes propiedades mecánicas
• Alta tenacidad: Resistencia al impacto con muesca Charpy ≥ 20 kJ/m² (norma ISO 179, ≥ 15 kJ/m² mantenido a -40°C), 2-3 veces la del PP estándar (8-15 kJ/m²), capaz de soportar colisiones cotidianas e impactos menores (como caídas accidentales de componentes del equipo).
• Alta resistencia a la tracción: Resistencia a la tracción ≥ 20 MPa (norma ISO 527), superior al LDPE (8-15 MPa), cumpliendo con la mayoría de los requisitos de soporte estructural o carga (como componentes auxiliares para rieles guía mecánicos).
• Resistencia a la fluencia: Deformación de fluencia ≤ 5 % (1000 horas) a 80 °C y tensión de 1 MPa, superior al PP (≤ 8 %), lo que lo hace adecuado para escenarios de carga a largo plazo (como bastidores de soporte de tuberías químicas).
Excelentes propiedades físicas y químicas
• Resistencia química: Estable contra la mayoría de los ácidos (p. ej., ácido sulfúrico y ácido clorhídrico), álcalis (p. ej., solución de hidróxido de sodio, concentración ≤ 50%) y soluciones salinas (tolerancia a pH 1-14), lo que lo convierte en un material ideal para equipos químicos expuestos a medios corrosivos (p. ej., revestimientos de tanques de almacenamiento de ácido y soportes de reactores).
• Resistencia a la temperatura: rango de temperatura de funcionamiento continuo de -60 °C a +80 °C (resistencia a la temperatura a corto plazo de hasta 100 °C), con una temperatura de fragilidad de tan solo -100 °C (los plásticos comunes como el PP tienen una temperatura de fragilidad de -20 °C a -50 °C), lo que lo hace adecuado para su uso en entornos extremadamente fríos (p. ej., sellos para equipos de investigación en el Ártico) o aplicaciones de esterilización a alta temperatura (p. ej., tratamiento breve a alta temperatura). de equipos de procesamiento de alimentos).
• Aislamiento eléctrico: Resistividad de volumen ≥ 10¹⁵ Ω·cm (norma ISO 3915), constante dieléctrica 2,3 (a 1 kHz), lo que lo hace adecuado para componentes de aislamiento eléctrico (p. ej., paneles de interruptores y revestimientos de cables).
Procesamiento de precisión y estabilidad dimensional
• Precisión de procesamiento: La tolerancia del diámetro del proceso de extrusión es ± 0,1 mm (varilla de plástico común ± 0,2 mm). Los diámetros personalizados van de 3 a 200 mm (para satisfacer diferentes necesidades industriales). Se pueden cortar longitudes para cumplir con requisitos específicos (p. ej., 1 m, 2 m o longitudes personalizadas).
• Estabilidad dimensional: La absorción de agua es sólo del 0,15% al 0,25% (el PP común es del 0,1% al 0,3%, pero los cambios dimensionales del HDPE después de la absorción de agua son más manejables). El coeficiente de expansión térmica lineal es 8 × 10⁻⁵/°C (el PP común es 1,2 × 10⁻⁴/°C) y se ve mínimamente afectado por las fluctuaciones de temperatura (control de tolerancia ± 0,02 mm). Esto lo hace adecuado para aplicaciones que requieren alta precisión dimensional (por ejemplo, rieles guía de instrumentos de precisión).
Varilla de polietileno de alta densidad
Funcionalidades especiales
• Autolubricación: un bajo coeficiente de fricción (0,2-0,3) permite un deslizamiento suave incluso sin lubricación (por ejemplo, rieles guía del transportador, casquillos de cojinete), lo que reduce el desgaste (vida útil de 3 a 5 veces más larga que los rieles guía metálicos);
• Resistencia al desgaste: Pérdida por desgaste ≤ 0,1 cm³/(1,61 km) (norma ASTM D1044), superior al PP ordinario (pérdida por desgaste ≥ 0,5 cm³/(1,61 km)), lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta fricción (por ejemplo, componentes de maquinaria minera, rodillos de líneas transportadoras de logística).