Il nome inglese per polietilene a peso molecolare ultra-alto è "polietilene ad alto peso molecolare". Questo è il tipo più superiore di polietilene disponibile e può essere applicato in ambienti di lavoro duri e per vari scopi. Ha un'ottima applicabilità in molte condizioni di applicazione difficili.
Il peso molecolare ultra-alto è una caratteristica distintiva di questo polimero, con un peso molecolare che varia da 3 a 6 milioni, mentre la resina di polietilene ad alta densità ha solo 300, 000 a 500, 000. Questa differenza garantisce che il polietilene a peso molecolare ultra-alto abbia una resistenza sufficiente per raggiungere la resistenza all'usura e la resistenza all'impatto che altri prodotti polimerici inferiori non possono possedere. Il peso molecolare ultra-alto del polietilene a peso molecolare ultra-alto significa che non si scioglie e scorre come un liquido, e quindi il metodo di elaborazione deriva dalla tecnologia in metallo in polvere. Le tradizionali tecniche di elaborazione in plastica, come lo stampaggio iniezione, la modanatura e il termoinduttura, non possono essere applicate al polietilene a peso molecolare ultra-alto. Lo stampaggio di estrusione è la tecnica di elaborazione più comune applicata a questo tipo di resina e i prodotti prodotti in questo modo hanno una maggiore tenacità.
Introduzione di caratteristiche
Il peso molecolare estremamente elevato di UHMWPE lo offre con prestazioni eccellenti in uso. Inoltre, è una plastica ingegneristica termoplastica con un prezzo moderato e prestazioni superiori. Combina quasi i vantaggi di varie materie plastiche. Ha proprietà complete come resistenza all'usura, resistenza all'impatto, auto-lubrificazione, resistenza alla corrosione, assorbimento di energia per impatto, resistenza a bassa temperatura, igiene e non tossicità, non abbondanza, assorbimento non d'acqua e bassa densità che sono incomparabili che sono incomparabili al polietilene ordinario e ad altre materie plastiche ingegneristiche. In effetti, al momento, non esiste un singolo materiale polimerico che possiede così tante eccellenti proprietà.
Resistenza all'usura
La resistenza all'usura di UHMWPE è prima tra le materie plastiche e supera quella di alcuni metalli. La Figura 1 mostra il confronto tra resistenza all'usura tra UHMWPE e altri materiali. Come si può vedere dalla Figura 1, rispetto ad altre materie plastiche ingegneristiche, l'indice di abrasione del mortaio di UHMWPE è solo 1\/5 di quello di PA66 e 1\/10 di quello di HEPE e PVC. Rispetto ai metalli, è 1\/7 di acciaio al carbonio e 1\/27 di ottone. Tale elevata resistenza all'usura rende difficile testare il suo grado di resistenza all'usura con il metodo generale di prova di usura della plastica. Pertanto, un dispositivo di test di usura di liquami è stato progettato appositamente. La resistenza all'usura di UHMWPE è direttamente proporzionale al suo peso molecolare. Maggiore è il peso molecolare, migliore è la sua resistenza all'usura.
Resistenza all'ambiente
La resistenza all'impatto di UHMWPE si colloca tra la parte superiore di tutte le materie plastiche ingegneristiche. La Figura 2 mostra il confronto della resistenza all'impatto di UHMWPE con altre materie plastiche ingegneristiche. Dalla Figura 2 si può vedere che la forza di impatto di UHMWPE è circa il doppio di quella del PC resistente all'impatto, cinque volte quella dell'ABS e più di dieci volte quella di POM e PBTP. La sua resistenza all'impatto è così alta che è difficile rompere e fallire utilizzando i soliti metodi di prova di impatto. La sua resistenza all'impatto aumenta con l'aumento del peso molecolare, raggiunge il valore massimo quando il peso molecolare è di 1,5 milioni e quindi diminuisce gradualmente man mano che il peso molecolare continua ad aumentare. Vale la pena notare che può mantenere un'eccellente resistenza all'impatto anche in azoto liquido (-195 grado), una proprietà che altre materie plastiche non hanno. Inoltre, la sua durezza superficiale è maggiore dopo ripetuti impatti.
Proprietà auto-lubrificante
UHMWPE ha un coefficiente di attrito estremamente basso ({0}}. 05 a 0.11), quindi ha eccellenti proprietà auto-lubrificanti. La tabella 1 mostra un confronto tra i coefficienti di attrito tra UHMWPE e altre materie plastiche ingegneristiche. Come si può vedere dalla Tabella 1, il coefficiente di attrito cinetico dell'UHMWPE in condizioni lubrificate per l'acqua è la metà di quello di PA66 e POM e in condizioni non tocche, è secondo solo al politetrafluoroetilene (PTFE), che ha la migliore proprietà autosuocabile tra la plastica. Quando funziona in forma scorrevole o rotante, la sua lubrificienza è persino migliore di quella di acciaio e ottone dopo essere stata lubrificata con olio. Pertanto, nel campo della tribologia, UHMWPE è salutato come materiale di attrito con un rapporto di costo\/prestazione estremamente ideale.
Resistenza chimica
UHMWPE ha un'eccellente resistenza chimica. Ad eccezione di forti soluzioni di acido ossidante, può resistere a vari mezzi corrosivi (acidi, alcali, sali) e mezzi organici (tranne i solventi del tè) entro un certo intervallo di temperatura e concentrazione. È stato immerso in 80 tipi di solventi organici a 20 gradi e 80 gradi per 30 giorni. Non c'erano fenomeni anormali in superficie e altre proprietà fisiche rimasero quasi invariate.
Impatto assorbimento di energia
UHMWPE ha un'eccellente proprietà di assorbimento dell'energia di impatto, con il valore di assorbimento dell'energia ad alto impatto tra tutte le materie plastiche. Pertanto, ha prestazioni di smorzamento del rumore molto buone e un eccellente effetto di riduzione del rumore.
Resistenza a bassa temperatura
UHMWPE ha un'eccellente resistenza a bassa temperatura e rimane duttile a temperatura di elio liquido (-269 grado), quindi può essere usato come componente resistente a bassa temperatura nell'industria nucleare.
Igienico e non tossico
UHMWPE è igienico e non tossico e può essere usato a contatto con cibo e medicina.
Non appiccicoso
La capacità di adsorbimento superficiale di UHMWPE è molto debole e la sua capacità antidricciante è seconda solo a PTFE, che ha la migliore proprietà antiaderente tra le materie plastiche. Pertanto, la superficie del prodotto non è facile da attesarsi ad altri materiali.
Basso assorbimento d'acqua
Il tasso di assorbimento d'acqua di UHMWPE è molto basso. È generalmente inferiore a 0. 01%, solo l'1% di PA66, quindi il trattamento di asciugatura non è generalmente richiesto prima dell'elaborazione dello stampaggio.
Densità
La densità di UHMWPE è relativamente bassa rispetto ad altre materie plastiche ingegneristiche.
Resistenza alla trazione
A causa delle caratteristiche strutturali necessarie per l'orientamento alla trazione dell'UHMWPE, ha una resistenza alla trazione ultra-alta senza rivali. Pertanto, le fibre con modulo elastico ultra-alto possono essere ottenute attraverso la rotazione del gel, con una resistenza alla trazione da 3 a 3,5 GPA e modulo elastico di trazione da 100 a 125GPa. La forza specifica della fibra è la più alta tra tutte le fibre commercializzate fino ad oggi, essendo quattro volte maggiore di quella della fibra di carbonio, dieci volte maggiore di quella del filo di acciaio e il 50% maggiore di quello della fibra aramidica.
