Polietileno de peso molecular ultra alto (UPE)
El polietileno de peso molecular ultra alto (UPE) es un material de polietileno lineal con un peso molecular de más de 1,5 millones de g/mol (el peso molecular HDPE común es de aproximadamente 200,000-500,000 g/mol). La estructura de cadena lineal de alta densidad (bajo enredo entre las moléculas de cadena larga) le da propiedades físicas únicas. La disposición aleatoria y la alta orientación de las cadenas moleculares le dan al material una excelente resistencia al impacto, resistencia al desgaste y a la auto-lubricación.
Proceso de preparación
La distribución del peso molecular se controla a baja temperatura y alta presión a través del proceso de polimerización de la suspensión (como el sistema de catalizador Ziegler-Natta) o la polimerización de fase gaseosa. La tecnología clave es inhibir la rotura de la cadena molecular (la temperatura debe controlarse estrictamente <100 ℃) para garantizar el peso molecular y la regularidad de la cadena.
Ventajas del polietileno de peso molecular ultra alto
Resistencia de desgaste ultra-alto:
El coeficiente de fricción es tan bajo como 0.05-0.11 (solo 1/3-1/5 de acero), y la velocidad de desgaste es <1 × 10⁻⁶ cm³/(n · m), que es más de 5 veces la de la POM tradicional.
Ejemplo de aplicación: la vida útil de la resistencia al desgaste del revestimiento del cubo de maquinaria minera se incrementa en 10 veces.
Fuerza de impacto:
Resistencia al impacto del haz en voladizo> 100 kJ/m² (el HDPE es de aproximadamente 30-80 kJ/m²), no frágil a baja temperatura (-70 ℃ aún puede mantener la flexibilidad).
Datos comparativos: la fuerza de impacto de PA66 disminuye en un 90% a -40 ℃, mientras que UPE solo disminuye en un 20%.
Propiedad auto-lubricante:
La energía de la superficie es extremadamente baja (<30 mn/m) y la lubricación por fricción seca se puede lograr sin lubricante externo (el coeficiente de fricción es más bajo que el politetrafluoroetileno PTFE).
Resistencia química:
Resistencia a ácido y corrosión alcalina (estable a pH 0-14), resistencia al solvente orgánico (excepto ácido sulfúrico concentrado/ácido nítrico), resistencia al agrietamiento del estrés ambiental (ESCR > 1000H).
Resistencia a la temperatura:
Excelente rendimiento en un amplio rango de temperatura de -269 ℃ a +80 ℃, sin fractura frágil a baja temperatura y tasa de deformación inferior al 0.5% a alta temperatura (temperatura de uso a largo plazo <80 ℃).
Densidad y absorción de agua:
Densidad 0.93-0.97 g/cm³ (menor que POM/PBT), absorción de agua <0.01% (casi no afectada por la humedad).
Características biomédicas y ambientales
Biocompatibilidad:
El material certificado por la FDA, no citotóxico, puede usarse para dispositivos médicos implantables (como articulaciones artificiales, tornillos óseos).
Protección del medio ambiente:
Temperatura de descomposición reciclable> 400 ℃ (bajo protección de gas inerte), sin emisiones de gas tóxico halógeno durante la incineración.
barra uhmwpe resistente a la ESD Aplicaciones
Piezas resistentes al desgaste industrial: minería/metalurgia/maquinaria de alimentos
Transporte: barcos
Aeroespacial
Equipo médico y deportivo: implantes
Equipo deportivo
Nuevo campo de energía: cuchillas de turbina eólica/baterías de litio