优异性能的塑料——高密度聚乙烯

作者：佚名信息来源:模具 2008-4-9

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6月~7月份，在上海举办的第八届亚太橡塑工业展览会、第四届中国国际工程塑料工业展览会、第七届东博国际机床模具展览会及第十一届中国国际加工、包装和印刷科技展览会的现场参观中获悉，并亲眼目睹了药品、食品、文具、玩具等各种包装机械中的输送履带都采用塑料履带零件组装在一起输送履带，与过去金属或皮带制成的传送带相...

6月~7月份，在上海举办的第八届亚太橡塑工业展览会、第四届中国际工程塑料工业展览会、第七届东博国际机床模具展览会及第十一届中国国际加工、包装和印刷科技展览会的现场观中获悉，并亲眼目睹了药品、食品、文具、玩具等各种包装机械中的输送履带都采用塑料履带零件组装在一起输送履带，与过去金属或皮带制成的传送带相比，不仅产品外形轻巧、美观，而且在制造、装配及使用方面都显得特别简便。所以，才受到各行业的情睐。

据模具产业资料统计，我国冲压模约占50%、塑料模35%、压铸模8%。有的地区的塑料模所占比例就更低，如重庆市，分别为63%、10%、15%。国外发达国家很重袖发展塑料模，其比全然在大超过冲压模，已占到45%~50%。可见，随着科学技术的进步，国民经济水平的提高，发展塑料工业必然的趋势。塑料制品是现代新兴产品之一，犹如空气，塑料时时刻刻围绕在们的身旁。如今我们可谓是生存在“塑料世界”、“塑料时代”里。由于塑料具有密度小、化学稳定性好、电绝缘性能高、比强度大等优异性能，再加上原料丰富、制作方便及成本低廉等显著优点。所以在国民经济各领域等方面应用极为广泛。目前，随着工业技术进一步发展，“以塑代钢”零件的应用越来越多，尤其是在食品包装、药品包装等机械行业中，对塑料制品的技术要求，不仅是产品尺寸的制造精度，而更重要的是塑料原材料是否符合食品、药品包装中的卫生许可条件。为此，要达到塑料产品的技术使用要求，除了塑料机械、模具及生产工艺以外，更关键的是不断研制及开发新型的塑料原材料。如工程机械常用的一种超高分子量聚乙烯（Ultra-high molecular weight polyethylene-UHMW-PE）是属于热塑性工和塑料。它综合了大部分塑料的优越性能，耐冲击、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀、自身润滑、吸收冲击能，六个特性是目前塑料中所具有的最高数值，近年来这种新型塑料制品在欧美各国得到广泛使用，需求量年年增加，每年按10%~15%增速度提高。同样，在我国超高分子量聚乙烯塑料制品应用也越来越广泛，是我国“发五”、“十五”计划《优先发展的高新技术产业化重点领域指南》的主要推广项目。超高分子量聚乙烯采用齐格勒型高效催化剂低压合成法，分子量根据需要控制在150~300万以上。考虑到加工过程分子的热降解，因此，具有粘均分子量大于170万的高密度聚乙烯加工成各种塑料制品，才能更加具有如下的优越性能：

1、高耐磨性在目前所有的工和塑料中UHMW-PE的耐磨性能最好、最引人注目。分子量越高材料就越耐磨，甚至超过许多金属材料（如碳钢、不锈钢、青铜等）。例如UHMW-PE管在强腐蚀和高磨损条件下使用寿命是钢管的4~6倍，而且提高输送效率20%。充分展现了“节能、环保、经济、高效”的优越性。

2、耐腐蚀性在碱液中不受腐蚀可以在80℃的浓盐酸中的应用，在75%的浓硫酸、20%的硝酸中性能稳定，它对海水、液体洗剂也很稳定。

3、极低的摩擦系数静摩擦系数0.07，自润滑性良好，是一种理想的轴承、轴套、滑块、衬里材料。选用UHMW-PE作为设备的摩擦部件，除可提高耐磨寿命外，还可收到芦能效果。

4、抗冲击性抗冲击性居塑料之首，无论是外力强冲击，还是内部压力波动，都难以使其开裂。其冲击强度是尼龙66的10倍、聚氯乙烯的20倍、聚四氟乙烯的8倍.特别是在低温环境,其冲击强度反而达到最高值,其柔韧性能为输送系统提供了极为安全可靠的保障。

5、抗老化性材料性能稳定，抗老化性好，地面、地下埋设均可，50年不老化。按ASTM法测定（负荷460MP2），热变形温度为85℃，使用温度可达90℃，特殊情况下，允许在更高的温度下使用。UHMW-PE是一种韧度极好的材料，它的耐低温性能也非常优异，在-269℃低温下，仍具有一定的延展性，而没有脆裂迹象。但线膨胀系数较大，导热性很差，所以在设计塑料制品时，应要充分考虑。

6、电性能体积电阻大，击穿电压达50KV/MM，介电常数为2.3.在较宽限温度及频率范围内,适宜用作电气工程的结构材料。

7、卫生无毒 UHMW-PE材料是无味、无毒、无臭，本身无腐蚀性，具有生理惰性和生理适应性。美国食品与药品管理局（FDA）和美国农业部（USDA）允许它可用于与食品和药品接触的加工场合。塑料原材料是塑料工业中的前沿学科，只有解决产品的使用性能要求，才能更广泛地开发出国民经济各领域方面的塑料产品。我国加入WTO后，国外同行的进入，必将刺激市场的激烈竞争。有关人士呼吁，专家应大力研究及开发相关技术，不断探索、不断更新、不断提高、不断总结的精神来完成现代塑料工业生产。

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