La varilla HDPE (varilla de polietileno de alta densidad) es un material de varilla sólido formado por el proceso de extrusión con resina de polietileno de alta densidad (HDPE) como material base. El polietileno de alta densidad es un polímero lineal polimerizado por el monómero de etileno (etileno, CH₂ = CH₂) bajo baja presión (0.1-1.5 MPa) y catalizador de cromo o Ziegler-Natta. Tiene una estructura de cadena molecular regular, alta cristalinidad (60% - 80%) y una densidad de 0.941 - 0.965 g/cm³. Es un plástico de ingeniería termoplástica con alta resistencia, resistencia a la corrosión y bajo coeficiente de fricción.
Características científicas
Estructura molecular y propiedades básicas
La cadena molecular del HDPE está compuesta de unidades repetidas - [Ch₂ - ch₂] - y tiene las siguientes características moleculares:
Estructura lineal altamente regular: las cadenas moleculares están estrechas estrechamente, con una cristalinidad de hasta 60% - 80% (la cristalinidad del LDPE ordinario es solo del 40% - 50%), una densidad de 0.941 - 0.965 g/cm³ (más alto que el LDPE 0.910 - 0.925 g/cm³), dando el material de rigidez al gran rigidez (tensilla tensilla (tensilla tensilla de tensilio (tensilla tensilla;
Cadena molecular no polar: la cadena molecular no contiene grupos polares (como grupos hidroxilo y grupos carbonilo), tiene baja energía superficial (aproximadamente 31 mn/m) y exhibe una excelente inercia química y coeficiente de baja fricción (el coeficiente de fricción es solo 0.2 - 0.3);
Muy pocas ramas de cadena larga: la cadena molecular no tiene casi ramas de cadena larga (el LDPE ordinario contiene una gran cantidad de ramas de cadena larga), las cadenas moleculares se apilan estrechamente y la resistencia al agrietamiento del estrés ambiental (ESCR) mejora significativamente (≥1000 h, el LDPE ordinario es solo 50-100 h).
Propiedades mecánicas
Alta resistencia y resistencia al impacto
Resistencia al impacto: IZOD StrIVE de impacto ≥80 kJ/m² (ISO 180 Standard, 23 ℃), la resistencia de impacto de las varillas de PVC ordinarias es de solo 10-20 kJ/m², y puede mantener una alta resistencia al impacto en un entorno de baja temperatura (-40 ℃) (adecuado para la carcasa de equipos polar);
Elongación en la ruptura: ≥500%(estándar ISO 527), el alargamiento al descanso de las barras PP ordinarias es de aproximadamente 200%-300%, lo que puede absorber la energía de impacto y no es fácil de romper (como paletas logísticas, los productos de varillas HDPE tienen un mejor rendimiento anti-caída que las varillas de PP).
Alta rigidez y peso ligero
Resistencia a la tracción: ≥25 MPa (estándar ISO 527), cerca de las varillas PVC ordinarias (20 - 30 MPa), pero la densidad más baja (HDPE es 0.94 - 0.97 g/cm³, PVC es 1.3 - 1.5 g/cm³), y la resistencia específica (resistencia/densidad) es 1.5 - 2 veces que de PVC;
Resistencia a la flexión: ≥35 MPa (estándar ISO 178), el módulo de flexión es 0.8 - 1.2 GPa, adecuado para estructuras de soporte de alta carga (como marcos de carritos de compras de supermercados, cajas de facturación logística).
Resistencia a la corrosión química
Resistencia ácido y alcalino: estable a ácido diluido (como el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, la concentración ≤30%) y el álcali diluido (como la solución de hidróxido de sodio, la concentración ≤20%) y una mejor resistencia a la corrosión química que las cañas PP ordinarias (PP se degradan fácilmente en ácido sulfúrico);
Resistencia al solvente orgánico: estable a solventes no polares como gasolina, diesel, aceite mineral (sin hinchazón después de la inmersión a corto plazo), pero sensibles a los solventes polares fuertes (como acetona, cloroformo) (necesita evitar el contacto);
Resistencia al agrietamiento del estrés ambiental: en soluciones acuosas que contienen tensioactivos (como detergentes), el tiempo de resistencia al agrietamiento del estrés ambiental es ≥1000 h (el LDPE ordinario es de solo 50-100 h), adecuado para revestimientos de tuberías químicas y revestimientos de tanques de almacenamiento.
Adaptabilidad de amplio rango de temperatura
Rendimiento de baja temperatura: la temperatura frágil es tan baja como -70 ℃ (la temperatura frágil de las barras PP ordinarias es -20 ℃ --30 ℃), y puede mantener una alta dureza en entornos extremadamente fríos (como los equipos de investigación científica de Ártico);
Rendimiento de alta temperatura: la temperatura de uso a largo plazo es -60 ℃ -80 ℃ (la resistencia a la temperatura a corto plazo puede alcanzar 100 ℃), y la temperatura de deformación de calor HDT (1.82 MPa) es de 70 -90 ℃, que es adecuada para tuberías de agua caliente y componentes de equipos de procesamiento de alimentos.
Estabilidad dimensional
Absorción de agua: la absorción de agua saturada es de solo 0.01% - 0.03% (0.1% - 0.3% para varillas de PVC ordinarias), y la tasa de cambio dimensional es ≤0.02% (0.2% - 0.5% para las varillas de PVC ordinarias), que es adecuada para partes de precisión (como los soportes de instrumentos de laboratorio);
Coeficiente de expansión térmica lineal: 1.2 × 10⁻⁴/℃ (1.5 × 10⁻⁴/℃ para varillas PVC ordinarias), que se ve menos afectada por los cambios de temperatura (control de tolerancia ± 0.03 mm).
Procesamiento y economía
Procesamiento fácil: buena fluidez de fusión (índice de fusión MI = 0.1 - 10 g/10 minutos, estándar ISO 1133), adecuado para extrusión, moldeo por inyección, giro y otros procesos (como moldeo de piezas de paredes delgadas);
Centectividad: el precio es solo 1/3 de las varillas de pom y 1/2 de varillas de nylon (PA6), lo que reduce significativamente los costos de los materiales al tiempo que cumple con los requisitos de altos dureza (por ejemplo, las barras HDPE para paletas de logística cuestan 50% menos que las varillas PA6).
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