UHMWPE (Сверхвысокомолекулярный)

            СВМПЭ (UHMW PE, Ultra-high molecular weight polyethylene, сверхвысокомолекулярный полиэтилен) — это термопластичный полимер, причем разновидность с самой большой молекулярной массой в сравнении с прочими термопластиками. У СВМПЭ широчайшая сфера применения. Он пригоден даже для эксплуатации в экстремальных условиях. Именно он стал наиболее распространенным в мире благодаря своим особенностям, в первую очередь – износостойкости, превосходя по этому параметру даже углеродистую сталь.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕРХВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ

СВМПЭ может использоваться:

            СВМПЭ обладает очень большой молекулярной массой, чем и объясняются его превосходные эксплуатационные характеристики – можно сказать, в нем сконцентрированы преимущества всех пластмасс, обычные полиэтилен и прочие конструкционные пластики не могут составить ему конкуренцию. СВМПЭ обладает отличной устойчивостью к низким температурам, сохраняет определенную тягучесть даже при температуре жидкого гелия (-269°С), поэтому может использоваться для производства криогеностойких  деталей в ядерной промышленности. Следует также упомянуть, что он сохраняет исключительную ударную прочность даже в жидком азоте (-196°С). Никакие другие пластики не обладают подобными свойствами. Благодаря наличию нижеперечисленных особенностей СВМПЭ называют «волшебным пластиком»:

ОТЛИЧНАЯ УДАРОПРОЧНОСТЬ:

• Материал не рвется при интенсивном ударном воздействии даже при низких температурах.

ИСКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ К СТАРЕНИЮ:

• При естественном освещении эксплуатационная долговечность материала превышает 50 лет.

ГИДРОФОБНОСТЬ:

• Коэффициент водопоглощения СВМПЭ составляет 0.01%, то есть 1% от соответствующего показателя нейлона.

ГИГИЕНИЧНОСТЬ И НЕТОКСИЧНОСТЬ:

• Материал соответствует стандартам американского Управления по контролю качества продуктов и лекарств, может контактировать с пищевыми продуктами и лекарствами.

КРАЙНЕ ВЫСОКАЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ:

• Благодаря уникальной молекулярной структуре износостойкость материала выше, чем у обычных металлопластиков, в 6.6 раз превышает износостойкость углеродистой стали, в 5.5 раз – нержавеющей стали, в 27.3 раза – латуни, в 6 раз – нейлона и в 5 раз – тефлона.

ОТСУТСТВИЕ АДГЕЗИИ:

• Из-за большого поверхностного натяжения, низкого коэффициента трения и отсутствия полярности СВМПЭ не обладает химическим сродством с часто используемыми материалами, следовательно, не может прилипать к ним и образовывать накипь.

ПРЕВОСХОДНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ:

• Устойчив к воздействию практически любых кислотных, щелочных и соляных сред, за исключением концентрированной серной кислоты, концентрированной азотной кислоты и прочих активных окислителей.

НИЗКАЯ ПЛОТНОСТЬ И МАЛАЯ МАССА:

• Масса СВМПЭ составляет всего 0.94 г/см³, что упрощает транспортировку и установку изделий.

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ И АМОРТИЗАЦИЯ:

• Среди всех пластмасс СВМПЭ имеет самую высокую степень поглощения энергии удара, поэтому обладает превосходными демпфирующими свойствами, отлично заглушает звук и снижает вибрацию.

НИЗКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ:

• Коэффициент составляет всего 0.07-0.11, кроме того, материал обладает отличными самосмазывающими свойствами, не повреждает сопряженные детали, является идеальным фрикционным материалом.

Позиция		Метод испытаний	Ед. изм.	UHMW-PE	ABA	PA-66	PC	POM	PTFE
Физические свойства	Плотность	D1505	9/см2	0.935	1.02~1.04	1.13~1.15	1.20	1.40	2.14~220
Механические свойства	Прочность на разрыв	D638	Н/см2	2900	2450~4214	6174~8232	5488~6566	6860	1372~3430
	Удлинение при разрыве	D638	%	350	5~60	60~300	100~130	75	200~400
	Ударная прочность (проломы)	D256	сДж, см/см2	разрушений нет	160~440	60~110	710~950	80~130	160
	Твердость (по Роквеллу)	D747		40	85~109	85~120	118	120	—
Термические свойства	Точка плавления	D2117	0C	136	—	225	240	166	—
	Температура размягчения по Вика	D1525	0C	134	—	—	—	—	—
	Температура тепловой деформации (0.46 Мпа)	D684	0C	85	96~108	182~244	132~144	170	121
	Коэффициент рас-ширения	D696	10-4/с	1.5	0.95~1.3	0.8	0.66	0.81	1.0
Электриче-ские свойства	Объемное сопротивление	D257	SL-CM	1017-18	1015-16	1014-15	1016	1015	1018
	Напряжение пробоя	D149	кВ/мм	50	14~20	15~19	16	15	20
	Диэлектрическая постоянная	D150		2.3	2.4~3.8	3.4~3.6	2.96	3.7	2.1
	Тангенс угла диэлектрических по-терь	D150	104	2~3	70~150	400	90~100	48	<2
Прочее	Коэффициент водопоглощения	D570	%	<0.01	0.2~0.45	1.5	0.15	0.25	<0.01

Позиция		Метод испытаний	Ед. изм.	UHMW-PE	ABA	PA-66	PC	POM	PTFE
Физические свойства	Плотность	D1505	9/см2	0.935	1.02~1.04	1.13~1.15	1.20	1.40	2.14~220
Механические свойства	Прочность на разрыв	D638	Н/см2	2900	2450~4214	6174~8232	5488~6566	6860	1372~3430
	Удлинение при разрыве	D638	%	350	5~60	60~300	100~130	75	200~400
	Ударная прочность (проломы)	D256	сДж, см/см2	разрушений нет	160~440	60~110	710~950	80~130	160
	Твердость (по Роквеллу)	D747		40	85~109	85~120	118	120	—
Термические свойства	Точка плавления	D2117	0C	136	—	225	240	166	—
	Температура размягчения по Вика	D1525	0C	134	—	—	—	—	—
	Температура тепловой деформации (0.46 Мпа)	D684	0C	85	96~108	182~244	132~144	170	121
	Коэффициент рас-ширения	D696	10-4/с	1.5	0.95~1.3	0.8	0.66	0.81	1.0
Электриче-ские свойства	Объемное сопротивление	D257	SL-CM	1017-18	1015-16	1014-15	1016	1015	1018
	Напряжение пробоя	D149	кВ/мм	50	14~20	15~19	16	15	20
	Диэлектрическая постоянная	D150		2.3	2.4~3.8	3.4~3.6	2.96	3.7	2.1
	Тангенс угла диэлектрических по-терь	D150	104	2~3	70~150	400	90~100	48	<2
Прочее	Коэффициент водопоглощения	D570	%	<0.01	0.2~0.45	1.5	0.15	0.25	<0.01

МАРКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДУКЦИИ:

Характеристика	Ед. изм.	PE-470	PE-380	PE-430	PE-400
Молекулярный вес	млн.	4.7 (+/- 0.5)	3.8 (+/- 0.5)	4.3 (+/- 0.5)	4.0 (+/- 0.5)
Вязкость	Mi/g	2650	2380	2380	2600
Плотность	г/см3	0.93-0.96	0.93-0.96	0.93-0.96	0.93-0.96
Летучие вещества, <	%	0.1	0.1	0.1	0.1
Гранулы диаметром＜550 мкм	%	98	98	100	98
Насыпная плотность, ³	г/см3	0.40	0.40	0.40	0.40
Температура тепловой деформации, ³	0C	80	80	80	80
Ударная прочность по Шарпи	кДж/м2	80	80	80	80
Удлинение при разрыве от растяжения, ³	%	280	300	300	300
Прочность, ³	МПа	30	30	30	30
Коэффициент водопоглощения, <	%	0.01	0.01	0.01	0.01

ПРИМЕНЕНИЕ СВЕРХВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ:

Отрасль	Основные свойства	Сфера применения
Оборудование для пищевой промышленности Упаковочное оборудование Оборудование для кожевенной промышленности	Пищевая санитария, самосмазывающие свойства, коррозионная стойкость, звукоизоляционные свойства	Звездочки, червяки, кольцевые прокладки, направляющие, зубчатые колеса, барабаны, цепные колеса, гнезда ползунов, фиксирующие пластины, опорные плиты цепей плиточно-ленточных конвейеров для транспортировки бутылок, кулачковые механизмы, панели на мясокомбинатах, оборудование для выделки кожи, пробивные прессы и пр.
Строительная и сельскохозяйственная техника	Самосмазывающие свойства, износостойкость, ударопрочность	Футеровка отвала бульдозера, внутреннее покрытие экскаваторной лопаты, внутреннее покрытие кузова самосвала, внутреннее покрытие сошника трактора, ползун комбайна
Оборудование для производства бумаги	Износостойкость, ударопрочность	Запечатывание упаковки коробок, наклонные направляющие колеса кулис, скребки, пробки и пластины стеклоочистителей, крышки отсасывающих ящиков, внутреннее покрытие струенаправляющих крыльев, рольгангов и роликов, вкладыши форм для древесной массы и пр.
Текстильное оборудование	Ударопрочность	Коннекторы упорных пластин амортизаторов, зубчатые колеса, детали трепальных машин с кулачковым приводом, челнокодержатели, погонялки, втулки осей буферных блоков и прочие ударопрочные и износостойкие детали
Химическая промышленность Химическое оборудование	Износостойкость, устойчивость к воздействию химикатов	Корпусы клапанов, корпусы насосов, кольцевые прокладки, сальники, зубчатые колеса, болты, форсунки, втулки, передаточные механизмы, подпорки металлических сит, трубы, фланцы, лопасти мешалок, защитные покрытия и футеровки механического оборудования
Оборудование общего назначения	Самосмазывающие свойства, износостойкость, ударопрочность	Зубчатые колеса, кулачки, лопастные колеса, шкивы, вкладыши подшипников, сальники ступиц, уплотнительные прокладки, упругие муфты, скользящие направляющие рейки, тяговые ролики и пр.
Спортивные принадлежности	Самосмазывающие свойства, износостойкость, морозостойкость	Слайдеры, тяговые сани, покрытия для ледовых катков, защитные опоры, защитные пластины, дорожки для боулинга и пр.
Автомобилестроение, судостроение, керамическая промышленность	Самосмазывающие свойства, износостойкость, ударопрочность, отсутствие адгезии	Может использоваться в автомобильной промышленности для изготовления передаточных устройств, гнезд ползунов, фиксирующих пластин, направляющих; в судостроении для футеровки трюмов и кают, изготовления отбойников на причалах; в керамической промышленности – для резьбонакатных головок, фильтров-грязеуловителей, колес, кареток и пр.