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超高分子量聚乙烯復合管

發布日期:2017-2-15 23:04:43 所屬分類:超高分子量聚乙烯復合管 訪問統計:2655

超高分子量聚乙烯復合管

     超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一種具有優異綜合性能的工程塑料,通常分子量在150萬以上。具有其它工程塑料所無可比擬的耐磨損、耐沖擊、耐腐蝕、耐高溫等特性,且具有自潤滑、不結垢、耐候性優良、減震吸收沖擊能大、應力集中小、吸水率低、衛生無毒等優點,因而在眾多領域中得到廣泛應用。

  一、超高分子量聚乙烯的性能介紹

  1、耐磨損性 Wear-resistance
  超高分子量聚乙烯的耐磨損性能,居塑料之首,比碳鋼、黃銅還耐磨數倍。與其它材料的耐磨性比較,見下表。
 

材料Materials

UHMWPE

MC尼龍
MC Nylon

尼龍66
Nylon66

聚四氟乙烯
PTFE

酚醛樹脂Phenolic Resin

HDPE

碳鋼
Carbon Steel

黃銅
Brass

耐磨率
Attrition Efficiency

1

4

5

6

16

10

7

27

 
  2、耐沖擊性 Impact resistance
  超高分子量聚乙烯的沖擊強度是現有塑料中最高的,即使在-70℃時仍有相當高的沖擊強度。超高分子量聚乙烯與其它材料沖擊強度比較,見下表。
 

材料

UHMWPE板

微晶板

鑄石板

聚四氟乙烯

45#鋼

A3鋼

沖擊強度(KJ/m2)

90-110

5.50

1.6

16

300-400

700

 
  3、耐腐蝕性能 Corrosion resistance
  超高分子量聚乙烯具有優良的耐腐蝕性能,在一定溫度、濃度范圍內許多腐蝕性介質(酸、堿、鹽)及有機溶劑對它也無可奈何。這是由于超高分子量聚乙烯在分子結構上沒有官能團,而且幾乎沒有支鏈和雙鍵及結晶度高等因素的緣故。
 
  4、耐低溫性能 Low-temperature resistance
  超高分子量聚乙烯具有優良的耐低溫性能,在所有塑料中是最佳的,即使在液態氮(溫度-269℃)下仍具有一定沖擊強度和耐磨性。

  5、自潤滑性能 Self-lubricating performance
  超高分子量聚乙烯具有很好的自潤滑性能,摩擦系數小,其摩擦系數可以和聚四氟乙烯相媲美。超高分子量聚乙烯和其它幾種常用工程塑料的摩擦系數比較,見表1。
 

摩擦系數 Friction factor

無潤滑
No lubricating

水潤滑
Lubricate with water

油潤滑
Lubricate with oil

UHMWPE

0.10-0.22

0.05-0.10

0.05-0.08

聚四氟乙烯 PTEE

0.04-0.25

0.04-0.08

0.04-0.05

尼龍66  Nylon66

0.15-0.40

0.14-0.19

0.06-0.11

聚甲醛 Polyformaldehyde

0.15-0.35

0.10-0.20

0.05-0.10

 
   二、超高分子量聚乙烯常用性能指標
 
  超高分子量聚乙烯常見物理性能、機械性能、熱性能、電性能等指標,見下表。
 

分類/Type

項目/Items

UHMWPE

ASMT實驗法
ASMT test method

物理性能
Physical performance

相對分子量(萬)/Relative molecular mass(10,000)

200

D2857

密度(g/cm3)/Density (g/cm3)

0.935

D1505

粉料密度(g/cm3)/Powder density (g/cm3)

0.46

D392

平均粒度(μm)/Average particle size (μm)

100-200

機械性能
Mechanical performance

斷裂強度(MPa)/Breaking strength (MPa)

40-45

D638

斷裂延伸率(%)/Elongation at break (%)

100-20

D638

彎曲模量(MPa)/Bending modulus (MPa)

600

D747

沖擊強度(KJ/m2)/Impact strength (KJ/m2)

>140

D250

邵氏硬度D型/Shore hardness D

40-60

磨損量(mg/1000times)/Wear loss (mg/1000times)

70

D1175

熱性能
Heat performance

熔點(℃)/Melting point (℃)

136

D2117

熱變形溫度(℃)/Heat distort temperature(℃)

85

D648

線膨脹系數(10-4/℃)/Coefficient of linear expansion(10-4/℃)

1.5-2.5

D696

熱導率[W/(m.k)]/Thermal conductivity [W/(m.k)]

8.5

D177

電性能
Electric performance

體積電阻率(Ω.cm)/Volume resistivity (Ω.cm)

10

D257

擊穿電壓(KV/mm)/Breakdown voltage (KV/mm)

50

D149

介電常數/Dielectric constant

2.3

D150

 
三、超高分子量聚乙烯的改性
 
  超高分子量聚乙烯雖然有很多優良特性,但由于超高分子量聚乙烯的分子結構和分子聚集形態的影響,熔體粘度高達108pa*s,溶體指數幾乎為零,流動性極差,且因摩擦因數小、成型溫度范圍窄等因素,導致其加工性能較差,尤其是管材的擠塑成型。
 
  為發揮超高分子量聚乙烯的高耐磨等優異性能、改善其加工性能,使其在礦山、電力、石化、冶金等行業得到更好的應用,必須對其進行改性處理。公司在此方面進行了大量的研究,取得了重大技術突破。公司利用此技術所生產的納米(改性)超高分子量聚乙烯耐磨復合管,不僅保持了超高分子量聚乙烯的高耐磨性,同時保證了鋼塑復合管的易加工性,既可以采用緊襯塑工藝,也可以采用離心熱滾塑工藝生產,增加了復合管產品的高科技含量,延長了管道的使用壽命,在實際應用中體現出絕對的優勢。
 
  四、超高分子量聚乙烯(改性)鋼塑復合管特點
 
  1、耐磨性:其耐磨性是普通鋼管、不銹鋼管的7倍,聚氯乙烯、高密度聚乙烯的10倍,尼龍66管的5倍。
 
  2、抗沖擊能力強:其抗沖擊強度是尼龍的10倍,聚氯乙烯的20倍,聚四氟乙烯的8倍。特別是低溫環境下,其抗沖擊強度反而達到最高值。
 
  3、耐腐蝕性強:納米(改性)超高分子量聚乙烯屬飽和分子團結構,化學穩定性高,在一定溫度和濃度范圍內,能耐各種腐蝕性介質(酸、堿、鹽)及有機溶劑的侵蝕,接點處無縫隙,外管不受侵蝕。
 
  4、不易老化:由于納米(改性)超高分子量聚乙烯中分子量不飽和基因很少,并添加了改性材料的原因,其在使用60年左右仍可保持70%以上的機械性能。
 
  5、適用溫度范圍寬:可長期在-250~110℃溫度范圍內工作。
 
  6、重量輕、安裝方便:復合管不僅自身重量相對較輕,因不結垢、流動阻力小,管徑設計比鋼管減少約15%,單件管道長度達6米,安裝工作量大為減少。
 
  五、超高分子量聚乙烯(改性)鋼塑復合管的應用領域
 
  1、礦山、冶金行業:礦粉、礦漿、尾礦輸送管線。
 
  2、電力行業:電廠灰渣輸送管線,化水車間陰、陽、混床中使用的防腐管道、循環冷卻水管線。
 
  3、煤炭行業:通風、給水系統管線,噴漿、洗煤廠輸送管線。
 
  4、石化行業:所有腐蝕性介質輸送管線,原油輸送管線。
 
  5、公共事業:污水處理,生活供水。
 

  六、超高分子量聚乙烯鋼塑復合管規格參數


  1、直管:采用襯塑或離心熱滾塑工藝生產

單位:mm

公稱通徑DN

內襯層厚度S

長度L

≤150

3-8

100-6000

>150-250

4-10

>250-500

5-12

>500-1200

6-15

  注:特大口徑、內襯層厚度及管道長度可按顧客要求定制。

  2、復合三通、普通三通、四通:采用熱滾塑工藝生產。

單位:mm

公稱通徑DN

內襯層厚度S

A

B

C

≤150

3-8

50-70

400-600

250-350

>150-250

4-10

60-80

300-400

350-500

>250-500

5-12

80-100

600-900

500-800

>500-1200

6-15

120-300

900-1500

800-1200

  注:特大口徑、內襯層厚度及特殊規格可按顧客要求定制。

單位:mm

公稱通徑DN

內襯層厚度S

L1  L2  H

≤150

3-8

L1=L2=H=2~5DN

>150-250

4-10

L1=L2=H=1~2DN

>250-500

5-12

L1=L2=H=1-1~5DN

>500-1200

6-15

L1=L2=H=0.8~1DN

  注:特大口徑、內襯層厚度及特殊規格可按顧客要求定制。

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