UHMWPE较高的分子量赋予其优异的使用性能,而且属于价格适中、性能优良的热塑性工程塑料。它几乎集中了各种塑料的优点,具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、吸收冲击能、耐低温、卫生消毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合功能。事实上,目前还没有一种单纯的高分子材料兼有如此众多的优异性能。 (一)耐磨性 UHMWPE的耐磨性居塑料**,并**过某些金属,与其它工程塑料相比,UHMWPE的砂浆磨耗指数仅是 PA66的1/5,HDPE和 PVC的1/10;与金属相比,是碳钢的1/7,黄铜的l/27。这样高的耐磨性,以致于用一般塑料磨耗实验法难以测试其耐磨程度,因而专门设计了一种砂浆磨耗测试装置。UHMWPE耐磨性与分子量成正比,分子量越高,其耐磨性越好。 (二)耐冲击性 UHMWPE的冲击强度,在所有工程塑料中****,UHMWPE的冲击强度约为耐冲击PC的2倍,ABS的5倍,POM和PBTP的10余倍。耐冲击性如此之高,以致于采用通常冲击试验方法难以使其断裂破坏。其冲击强度随分子量的增大而提高,在分子量为150万时达到较大值,然后随分子量的继续升高而逐渐下降。值得指出的是,它在液氮中(-196℃)也能保持优异的冲击强度,这一特性是其它塑料所没有的。此外,它在反复冲击后表面硬度更高。 (三)自润滑性 UHMWPE有较低的磨擦系数(0.05~0.11),故自润滑性优异。在无润滑剂的条件下仅次于塑料中自润滑性较好的聚四氯乙烯(PTFE);当它以滑动或转动形式工作时,比钢和黄铜添加润滑油的润滑性还要好。 (四)耐化学药品性 UHMWPE具有优良的耐化学药品性,除强氟化性酸液外,在一定温度和浓度范围内能耐腐蚀介质(酸、碱、盐)及**介质(萘溶剂除外)。其在20℃和 80℃的 80种**溶剂中浸渍30d,外表无任何反常现象,其它物理性能也几乎没变化。 (五)冲击能吸收性 UHMWPE具有优异的冲击能吸收性,冲击能吸收值在所有塑料中较高,因而噪声阻尼性很好,具有优良的消音效果。 (六)耐低温性 UHMWPE具有优异耐低温性能,在液氦温度(-269℃)下仍具有延展性,因而能够作核工作的耐低温部件。 (七)卫生无毒性 UHMWPE卫生无毒,完全符合日本卫生协会的标准,并得到美国食品及药物行政管理局和美国农业部的认可,可用于接触食品和药物。 (八)不粘性 UHMWPE表面吸咐力非常微弱,其抗粘附能力仅次于塑料中不粘性较好的PTEE,因而制品表面与其它材料不易粘附。 (九)憎水性 UHMWPE吸水率很低,一般小于0.01%,仅为 PA6的1%,因而在成型加工**般不必干燥处理。 (十)拉伸强度 由于UHMWPE具有**拉伸取向*的结构特征,所以有无可匹敌的高拉伸强度,因此可通过凝胶纺丝法制得**高弹性模量和强度的纤维,其拉伸强度高达 3~3.5 GPa,拉伸弹性模量高达 100~125GPa;纤维比强度是迄今已商品化的所有纤维中较高的,比碳纤维大4倍,比钢丝大10倍,比芳纶纤维大 5 0%。 二、UHMWPE在物料储运方面的应用 在电力、煤炭、钢铁、水泥等一些粉状物料使用率较高的行业,物料储存仓堵塞、粘接现象普遍存在,严重影响了生产的正常运转,解决这些问题的主要方法是采用空气炮、振动器、炸药和人工清除,这些方式不仅效率低,工人的劳动强度大,而且容易发生危险。 UHMWPE可制作装煤、水泥、石灰、矿粉、盐、谷物之类粉装材料的料斗、料仓、滑槽的村里,由于它具有优良的润滑性、不粘性,可使上述粉状材料对储运设备不发生粘附现象,保证稳定输送。 煤、矿粉、粮食等的料斗过去采用不锈钢材里进行装箱运输,现改用UHMWP E衬里。长期使用时,可减少发热现象。宝钢运进矿石的料斗采用UHMWPE,要比原先采用的金属材料使用寿命提高10-50倍。用UHMWPE制作料斗衬里便于施工、成本低,所以大发电厂输送煤的加料斗也采用了UHMWPE衬里。 采煤厂的煤溜槽采用UHMWPE制造,可降低倾斜角度,从而提高开采量,输送40万t煤而不需更换料,其使用寿命比衬镁合金的流料槽提高2倍。 UHMWPE用于流砂等的固体输送管道,与钢管相比寿命提高18倍,成本降至1/25,与尼龙管相比寿命提高3倍,成本降至1/8。在输送时,管内阻力比金属管小25%,大大提高了输速效率。 过去粮食加工厂采用钢管进行输送粮食,钢管磨损消耗大量的钢材,而且粉尘污染环境,有粉尘爆炸的危险。面粉厂采用UHMWPE管代替钢管。耐磨性提高 7~10倍,由于UHMWPE具有不产生静电火花等特点,从而避免了爆炸危险。 在滑槽、铲斗和矿石车厢的内衬等方面,用传统金属材料时,遇到寒冷潮湿的天气,物料就会冻结在金属上,而采用UHMWPE则不会,从而大大减少了卸货时间。在散装货船的自卸漏斗上内衬一层UHMWPE板材后,平均卸货时间由原来的16-20h减少到8h。