Введение в материал — Высокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)

2024-08-14

Введение в материал — Высокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)

1. Что такое Высокомолекулярный полиэтилен?

UHMWPE material profile

 Высокомолекулярный полиэтилен, также известный как «материал СВМПЭ» или «материал ПЭ-СВМ», представляет собой инженерный пластик с чрезвычайно высокой молекулярной массой. Он обладает исключительной износостойкостью, ударопрочностью, чрезвычайно низким коэффициентом трения и превосходной химической стойкостью, благодаря чему широко применяется в горнодобывающей промышленности, пищевой промышленности, производстве медицинского оборудования, защитной инженерии и других областях. СВМПЭ Этот материал является одним из самых выдающихся износостойких материалов, доступных на сегодняшний день.

Обычные полиэтиленовые материалы, такие как полиэтилен высокой плотности (ПЭВД) с молекулярной массой 20 000–100 000 и полиэтилен низкой плотности (ПЭНД) с молекулярной массой 15 000–60 000, резко контрастируют с СВМПЭ. СВМПЭ отличается молекулярной массой в диапазоне от 3 до 10 миллионов, и именно эта структура с исключительно высокой молекулярной массой дала название материалу. Данное структурное свойство придает материалу исключительную износостойкость и ударопрочность.

Если вам нужен материал СВМПЭ, пожалуйста, свяжитесь с нами. +86 15837933829

2. Основные эксплуатационные характеристики материала СВМПЭ

Широкое применение полиэтиленовой смолы сверхвысокой молекулярной массы (материала СВМПЭ) во многих областях обусловлено следующими свойствами материала:

uhmwpe material properties

Технические характеристики Описание характеристик
Износостойкость
В большинстве условий эксплуатации этот материал превосходит углеродистую сталь, нержавеющую сталь и нейлон.
Ударопрочность
Обладает высокой прочностью как при комнатной температуре, так и при низких температурах, при этом практически не подвержен хрупкому разрушению.
Низкий коэффициент трения
Обладает самосмазывающимися свойствами, подходит для систем скольжения и транспортировки
Химическая стойкость
Устойчив к воздействию кислот, щелочей, солей и растворителей, обладает минимальной подверженностью коррозии.
Низкая водопоглощаемость
Приблизительно 0 %, с превосходной стабильностью размеров
Рабочие характеристики при низких температурах
Может использоваться в течение длительного времени в условиях с температурой до -200 °C.
Превосходные амортизационные и шумоподавляющие свойства
Широко применяются в звукопоглощающих и виброгасящих конструктивных элементах
⚠️Несмотря на то, что материалы из СВМПЭ обладают множеством преимуществ, важно отметить, что:
  • Низкая термостойкость; не подходит для длительного использования в условиях высоких температур (выше 85 °C).
  • Сложно подвергать повторной обработке, не поддается склеиванию или нанесению покрытий
  • Скорость течения расплава чрезвычайно низкая, что делает литье под давлением практически невозможным.

3. Методы обработки материалов из СВМПЭ

Ввиду чрезвычайно длинных молекулярных цепей материала СВМПЭ его расплав демонстрирует минимальную текучесть, что делает применение традиционных процессов литья под давлением нецелесообразным. Вместо этого обычно используются методы твердофазного формования, такие как
  • Прессовое спекание: Поскольку этот метод обработки является технически отработанным и требует минимального оборудования, compression sintering is the most commonly used processing method for ПЭ-СВМ materials. However, it has low production efficiency and is prone to oxidation and degradation.
  • Экструзионное формование: Это также широко применяемый метод переработки материалов из СВМПЭ, при котором в основном используются одношнековые и двухшнековые экструдеры.
  • Литье под давлением: Благодаря использованию специализированного оборудования этот метод подходит для изготовления прецизионных деталей, таких как медицинские протезы суставов и втулки валов насосов.
  • Выдувное формование: При переработке ПЭ-СВМ материал демонстрирует минимальную усадку и провисание после экструзии благодаря упругому восстановлению. Это свойство создает благоприятные условия для выдувного формования средних и крупных тары. Кроме того, выдувное формование ПЭ-СВМ для производства высококачественных пленок позволяет эффективно устранить проблемы с продольным разрывом, вызванные неравномерной прочностью на разрыв в обоих направлениях — распространенной проблемой при производстве пленок из ПЭНП.

4. Варианты применения материала ПЭ-СВМ

Материалы из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ) широко применяются в следующих областях благодаря своей исключительной износостойкости, ударопрочности и коррозионной стойкости:
UHMWPE material applications
  • Горнодобывающая, энергетическая и портовая отрасли: Футеровки желобов, транспортировочные трубопроводы, футеровки угольных желобов, антиадгезионные покрытия
  • Логистика и транспортные системы: Направляющие, ползуны, цепные направляющие, износостойкие защитные пластины
  • Оборудование для пищевой промышленности: Конвейерные ленты, разделочные доски, направляющие элементы
  • Медицинская техника: Вкладыши для искусственных суставов, износостойкие компоненты медицинского оборудования
  • Военное и защитное применение: Бронеплиты, внутренние вкладыши для шлемов, ударопрочные конструктивные элементы
  • Морская отрасль и судостроение: Вкладыши для причальных отбойников, направляющие, ударопрочные защитные панели

5. Крупнейшие производители СВМПЭ

Компания «Korea Petrochemical Company», сокращённо KPIC YUHWA, является одним из основных поставщиков полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ). Материалы из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), известные своей исключительной коррозионной стойкостью, широко используются при производстве сепараторов для литиевых батарей.
Наиболее часто используемые марки: YUHWA U050 СВМПЭ, YUHWA U070 СВМПЭ, и YUHWA U090 СВМПЭ. Основное различие между этими тремя продуктами заключается в их средней молекулярной массе. Более высокие значения указывают на большую молекулярную массу, что обеспечивает более высокую износостойкость и лучшие изоляционные характеристики.

В настоящее время компания Celanese является крупнейшим в мире производителем материалов из СВМПЭ и владеет тремя производственными предприятиями: в Техасе (США), Нанкине (Китай) и Оберхаузене (Германия). Она занимает лидирующие позиции на мировом рынке по производству полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы, используемого в качестве сепаратора для литий-ионных аккумуляторов.

Серия материалов СВМПЭ изначально принадлежала компании Ticona, специализирующейся на производстве высококачественных инженерных пластиков. В результате консолидации рынка она была приобретена компанией Celanese. Основные используемые марки включают GUR 4120, GUR 1020 и GUR 1050.

Компания Celanese также является производителем с самым широким ассортиментом марок, доступных в настоящее время на рынке. Помимо широко используемой марки для сепараторов литиевых батарей и марки для производства токопроводящих элементов, она также предлагает  Высокомолекулярный полиэтилен и полиэтилен марки ПЭ-СВМ для литья под давлением.

Материалы из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы в настоящее время в основном распространены в Азии, Европе и Северной Америке ввиду их относительно ограниченных возможностей применения на рынке. В эту сферу также вышли такие производители, как японские компании «Асахи Касей», «Тэйдзин» и «Мицуи Кемикалс», европейская компания DSM и бразильская компания «Браскем». Их продукция в основном включает материалы для производства волокон и сепараторов для литий-ионных аккумуляторов, однако их производственные мощности несопоставимы с мощностями компании Celanese.
Если вам нужен материал СВМПЭ, пожалуйста, свяжитесь с нами.+86 15837933829

Введение в LLDPE SABIC 218BJ

Введение для LDPE Lyondellbasell