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超高分子量聚乙烯制品注射成型技术的性能与加工

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UHMW-PE具有以下优点:
(1)耐磨性居塑料之冠,比尼龙66(PA-66)、聚四氟乙烯(PTFE)高4倍,是碳钢、不锈钢的7-10倍。
(2)冲击强度列塑料之首,是ABS的5倍,且能在液氮温度(-196℃)下保持,这是其它任何塑料所没有的特性。
(3)优良的耐化学腐蚀性。除强氧化性酸液外,在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机介质(萘溶剂除外),在20℃和80℃的80种有机溶剂中浸滞30天,外表无任何反常现象,其它物理性能也几乎没有变化。
(4)冲击能吸收性为最高值,消音性好。
(5)完全卫生无毒,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(FDA)和美国农业部(USDA)的同意,可用于接触食品和药物,并可植入人体。
(6)摩擦系数极低,富自润滑性。在水润滑条件下,其动摩擦系数比PA-66和聚甲醛(POM)低一半。在摩擦学领域被评价为“成本/性能非常理想”的摩擦材料。
(7)不粘附,抗粘附能力与特氟隆相当。
(8)优良的耐低温性,在液氦温度(-269℃)下仍具一定延展性。
(9)优良的憎水性,吸水率仅为尼龙的1%。
(10)密度为工程塑料中最小,只有钢材的1/8。
(11)价格在工程塑料中最低。
自五十年代末UHMW-PE树脂实现商品化以来,其消费量一直保持持续增长的势头,八十年代以前世界平均年增长率为8.5%,八十年代以后为16%。目前,世界UHMW-PE总生产能力为80kt/年,我国UHMW-PE生产能力为10kt/年。
然而,UHMW-PE由于极高的熔融粘度(几乎没有流动性),难以采用传统的注射和挤出成型方法,长期以来主要采用间歇式的压制烧结法生产板材和一些简单零件,生产效率极为低下,*了UHMW-PE的应用。
而目前国内外已经得到实际应用的200多种UHMW-PE制品中,绝大部分为不规则的非连续截面制品,只有采用高效的注射成型方法才可能实现大规模的工业化生产。
北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所于1997年承担化工部科技开发项目,研制出UHMW-PE专用注射机及其成型工艺、配方,成功地实现了UHMW-PE的高效注射成型,使UHMW-PE的加工技术继单螺杆挤出管材技术后又跃上一个新的台阶。
1999年UHMW-PE加工技术被列入国家科技部和发展计划委员会共同编制的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》,这为UHMW-PE注射成型技术及其制品推广和应用提供了有利的契机。

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