Paglalapat
Sa mga gawain sa militar: paglikha ng body armor batay sa mga hibla ng UHMWPE (ballistic vests, bulletproof vests) ng iba't ibang mga klase sa proteksyon, helmet. Sa paggawa ng mga tela mula sa mga hibla ng UHMWPE ay inilalapat sa iba't ibang mga anggulo (multiaxial na tela mula sa mga layer ng unidirectional UD veneer - UniDirectional), na nagdaragdag ng lakas ng multilayer package.
- Sa mechanical engineering (paper machine, atbp.): Ang koepisyent ng alitan ng mga produkto at paglaban ng pagsusuot ng UHMWPE ay malapit sa fluoroplastics, sa mas mababang gastos. Ang mga bahagi ng UHMWPE ay ginagamit para sa mga selyo sa haydroliko at niyumatik na mga sistema at sa mga dry unit ng alitan.
- Sa electrical engineering: mga insulator, pagkakabukod ng cable, atbp.
- Sa transportasyon, paggawa ng barko: Ang mga panel ng UHMWPE ay may linya na may mga slipway ng shipyard. Ang mga lubid at lubid ay ginagamit para sa paghatak, pagbubutang at pag-angkla ng mga aparato sa mga barko: sa parehong oras, ang lakas at pagsusuot ng mga naturang lubid bawat yunit ng masa ay mas mataas kaysa sa ilang mga markang bakal, ang kanilang mga katangian ay hindi nagbabago kapag basa, tulad ng mga lubid huwag lumubog sa tubig at hindi kailangan ng pagpapadulas ... Lalo na kilala ang mga kable na gawa sa mga hibla ng UHMWPE na "Dyneima" ("DSM", Netherlands), "Spectra" ("Honiwell", USA).
- Sa palakasan: proteksyon laban sa katok sa fencing, mga linya ng parasyute, linya ng pangingisda, mga lubid para sa pag-bundok, sa paggawa ng mga ski at snowboard (na kasama ng carbon fiber, pagtaas ng lakas at kakayahang umangkop), gawa ng tao na yelo (sumasaklaw sa mga isport sa ice: hockey, pagkukulot) ...
- Sa gamot para sa paglikha ng mga endoprostheses ng mga kasukasuan (balakang, tuhod, vertebrae). Dito, "stitched" UHMWPE ay pangunahing ginagamit.
- Compound batay sa UHMWPE, UHMWPE granule. Ang komposisyon ay inilaan para magamit sa mga thermoplastic machine bilang pangunahing polymer o isang additive na nagdaragdag ng resistensya sa pagsusuot, paglaban sa crack, katigasan ng bali, pagiging maaasahan ng mababang temperatura, at paglaban ng kemikal. UHMWPE granules: sheet, plate, plate, film, tubo, upak para sa mga produktong cable, profile.
- UHMWPE tubo. Ang mga ito ay mga sistema ng pipeline na lumalaban sa pagsusuot para sa tiyak na pagpapatakbo ng paglipat ng mga nakasasakit na materyales: mineral, karbon, feed, basura; mga pipeline ng basurang nasa-halaman, mga suspensyon, pasta, atbp. ng mga teknolohikal na stream.
- Ginagamit din ang mga tela ng UHMWPE para sa paggawa ng mga guwantes na hindi lumalaban sa pinsala sa palakasan, gamot, at industriya (guwantes na hindi nakakakuha ng cut, guwantes na lumalaban sa pagsusuot).
Mga kalamangan at dehado
Ang materyal ay may isang bilang ng mga makabuluhang kalamangan. Ang pangunahing bentahe ay ang mga sumusunod:
- mahusay na paglaban sa suot at mekanikal na hadhad; ang high density polymer ay may mataas na epekto sa paglaban;
- paglaban sa mga bitak, chips at iba pang mga uri ng pagpapapangit;
- paglaban sa pagbabagu-bago ng temperatura, dahil kung saan pinapayagan ang materyal na gumana kapwa sa sobrang taas at sa pinakamaliit na tagapagpahiwatig ng temperatura;
- paglaban sa kahalumigmigan at agresibong mga sangkap (maliban sa mga oxidant); ang tampok na ito ay nakamit dahil sa kawalan ng mga amide, esters o mga grupo ng hydroxyl sa materyal, na madaling kapitan ng agresibong kemikal na mga sangkap;
- paglaban sa solar radiation;
- mataas na mga katangian ng kalinisan - ang materyal ay hindi madaling kapitan ng pag-atake ng mga pathogenic microorganism; ang fungus at amag ay hindi nabubuo dito;
- mahusay na electrical insulate at dielectric na kakayahan;
- Ang PE-500 polyethylene ay may mahusay na kakayahang magamit;
- paglaban sa radiation.
Ang bagong molekular na timbang polyethylene ay medyo bago.Ito ay ginawa ng 2 mga domestic enterprise (Tomskneftekhim at Kazanorgsintez). Ang teknolohiya sa paggawa ay kumplikado at magastos, na nakakaapekto sa gastos ng natapos na produkto.
Mga pamamaraan sa pagproseso
Ang mataas na molekular na timbang na polyethylene ay ginawa ayon sa mga pamantayan na naaayon sa GOST 16338-85. Gumagamit ang produksyon ng pamamaraan ng synthes ng etilena sa ilalim ng impluwensya ng mga metallocene catalstre. Sa ngayon, maraming mga kilalang pamamaraan ng pagproseso ng polimer.
Sintering at mainit na pagpindot
Salamat sa mga pamamaraang ito, nakuha ang malalaking format na monolithic polyethylene, plate at silindro. Sa proseso ng karagdagang machining, ang mga planed strips at iba't ibang mga mekanismo para sa kagamitan ay nakuha mula sa kanila. Ang teknolohiya ng produksyon ay nagpapahiwatig ng malamig na pagpindot ng polimer pulbos sa mga blangko at ang kanilang kasunod na sinter sa temperatura na +200 degree. Bilang isang resulta ng paggamot sa init, ang mga semi-tapos na produkto ay nakuha - monoliths, plate at blocks.
Pagpapaalis ng plunger
Ang proseso ng produksyon ay binubuo sa pagtunaw ng feedstock sa mataas na temperatura sa isang homogenous na goma na masa. Mula dito, ang paggamit ng mga espesyal na yunit na may mga nozzles, rods, tubo o teyp ng iba't ibang haba ay pinipiga.
Umiikot na gel
Ang teknolohiyang pagmamanupaktura ay nagsasama ng maraming yugto: paglusaw ng feedstock sa paraffin oil at pagpuwersa sa nagresultang masa sa pamamagitan ng manipis na mga butas sa tubig. Bilang isang resulta, nakuha ang mga sinulid, na pagkatapos ay sumailalim sa pagpapaputok sa kagamitan sa pugon na may sabay na pagguhit ng mga hibla at pagtanggal ng mga sangkap na may kakayahang makabayad ng utang. Kapag naproseso ng pag-ikot ng gel, isang napakalakas na hibla ang nakuha.
Ari-arian
Dahil sa istraktura ng mga molekula, ang UHMWPE ay isang thermoplastic na sangkap na may isang medyo mababang lebel ng pagkatunaw (135-190 ° C); samakatuwid, hindi inirerekumenda na patakbuhin ang mga produkto ng UHMWPE sa temperatura na hihigit sa 80-100 ° C. Kapag pinainit sa itaas ng natutunaw, ang UHMWPE ay hindi pumasa sa isang lagkit na dumadaloy na estado, ngunit lamang sa isang mataas na plastik. Ang ibabaw ng mga produkto ng UHMWPE ay makinis na hawakan.
Ang UHMWPE ay may napakababang pagsipsip ng tubig para sa mga organikong polymeric compound, sa saklaw na 0.01-0.05%, na sanhi ng kawalan ng mga polar group (ester, amide, hydroxyl group) sa mga molekulang UHMWPE. Samakatuwid, ang mga pag-aari ng UHMWPE ay hindi nagbabago kapag nahantad sa tubig (para sa paghahambing, sa Kevlar, ang lakas kapag basa ay nabawasan ng 2 beses dahil sa paglabag sa mahina na mga bono ng hydrogen ng mga pangkat ng amide, kapag pinatuyo, ang lakas ay hindi ganap na naibalik ). Ang UHMWPE ay lumalaban din sa karamihan ng mga acid at alkalis, UV at gamma radiation at microorganisms.
Ang tiyak na grabidad ng purong UHMWPE ay humigit-kumulang na 0.93-0.94, g / cm³ na may mga additives - 0.95 g / cm³. Ang ratio ng lakas na makunat sa bigat ng UHMWPE ay 40% mas mataas kaysa sa mga aramid compound tulad ng Kevlar. Sa pagkakaroon ng isang pangmatagalang static load na kumikilos sa pag-igting, ang UHMWPE ay nagpapapangit habang mayroong mekanikal na stress (ang pag-aari na ito ay tinatawag na kilabot).
Ang UHMWPE ay may sapat na mataas na modulus ng pagkalastiko sa baluktot - tungkol sa 1 GPa at isang break na makunat o baluktot na stress ng 20-40 MPa (~ 4 kgf / mm²), sa gayon ay mas mababa sa pagbawas ng mga stress sa pinakamahusay na mataas na haluang metal na mababa ang carbon -mga steels ng kadalisayan ng 50-100 beses, at modulus ng elastisidad - 200 beses (halimbawa, tool steel 4X5MFS pagkatapos ng mababang temperatura na thermomekanikal na paggamot o ausforming ay may pagkabali ng stress σb≈250 kgf / mm² at point ng ani σ0,2≈180-230 kgf / mm²). Gayunpaman, dahil sa mababang density, 8-8.5 beses na mas mababa kaysa sa mga steels, at mataas na lakas ng pagkapagod (pagtitiis), ang mga produkto ng UHMWPE ay maaaring makipagkumpetensya sa lakas / patay na timbang na may mababang lakas na mga produktong istruktura ng bakal at daig pa ang mga ito.
Ang mga pangunahing pag-aari ng UHMWPE, na tumutukoy sa paggamit nito, ay napakataas ng resistensya sa pagsusuot, mababang koepisyent ng alitan at mataas na pagkabalian ng bali (mababang temperatura na maaasahan). Kaya, sa mga tuntunin ng paglaban sa pagsusuot, nalampasan ng UHMWPE ang mga Teflon at kahit ang mga carbon steels sa mga tuntunin ng paglaban ng pagsusuot ng UHMWPE sa mga katanggap-tanggap na temperatura ng operating at ilang mga nakasasakit. Ang koepisyent ng alitan ng UHMWPE (sa bakal) ay tungkol sa 0.1. Coefficient ng lakas ng epekto - 170 kJ / m2 (na may bingaw - hanggang sa 80 kJ / m2), temperatura ng pagpapatakbo - mula sa minus 150 ° o kahit na minus 260 ° C (ayon sa iba pang mga mapagkukunan - mula sa minus 80 ° C) hanggang sa 80 -90 ° MAY.
Ano ito
Ang materyal na ito ay nabibilang sa isa sa mga uri ng plastic polymerized ethylene. Ang tampok na ito ay pinahabang mga linear na molekular na bono na nakatuon sa parehong direksyon. Ang mga nasabing circuit ay nakikilala sa pamamagitan ng mas mahusay na pang-unawa at paglipat ng mga naglo-load.
Sa hitsura, ang mataas na molekular na timbang na polyethylene ay kahawig ng plastik. Ito ay solid, walang amoy, at naglalaman ng walang nakakalason na sangkap. Ang materyal ay ginawa ng pagbubuo ng mga ethylene at metallocene catalst sa mga low-pressure plant. Sa yugto ng produksyon, ang isang kulay ay idinagdag sa mga hilaw na materyales upang bigyan ang polimerisadong kulay ng etilena.
Gumagawa din ang mga tagagawa ng isang ultra-mataas na bigat na molekular (ultra-mataas na timbang na molekular) na polimer na may bigat na molekular na higit sa 10,000,000 na mga yunit. (PE-1000). Sa mga tuntunin ng mga katangian ng lakas, ito ay maraming beses na nakahihigit sa ilang mga marka ng carbon at hindi kinakalawang na asero.
Mga katangian at katangian ng materyal
Ang mataas na lakas na polyethylene ay may mahabang mga tanikala ng molekula na halos magkatulad sa bawat isa. Ang tampok na istruktura na ito ay nagbibigay ng mataas na mga tagapagpahiwatig ng lakas. Gayunpaman, ang mga mahihinang bono ay lumitaw sa pagitan ng ilang mga molekula, kaya't ang materyal ay hindi matatawag na init-lumalaban. Ang temperatura ng operating nito ay hanggang sa + 100 ° C Sa pagtaas ng mga tagapagpahiwatig ng temperatura sa +140 degree, natutunaw ang polimer at naging isang malapot na masa.
Ang Polymer PE-1000 ay may mga sumusunod na teknikal na katangian:
- pagsipsip ng tubig - 0.01-0.05%;
- tiyak na grabidad - 0.93-0.94 g / cm³;
- flexural modulus - hindi hihigit sa 1 GPa;
- ang koepisyent ng alitan ay tungkol sa 0.1;
- epekto lakas lakas - 160-170 kJ / m²;
- baluktot pagpahaba - 8-10%;
- paglaban sa ibabaw - 1014 ohms.
Mga Aplikasyon
Dahil sa mga natatanging katangian nito, ginagamit ang mataas na molekular na timbang na polyethylene sa iba't ibang larangan. Ito ay madalas na ginagamit bilang isang analogue, pinapalitan ang iba't ibang mga di-ferrous na riles, mga high-haluang metal na bakal at iba pang mga materyales.
Sa gamot
Ang ultra-malakas na polimer ay ginamit para sa paggawa ng mga implant mula pa noong 1962. Ngayon, ginagamit ito upang gumawa ng mga prostheses para sa mga kasukasuan sa balakang sa operasyon at mga implant ng ngipin sa pagpapagaling ng ngipin. Ginagamit ang materyal upang lumikha ng iba't ibang mga produktong orthopaedic.
Sa mga industriya ng kemikal, pagkain at magaan
Ang materyal ay ginagamit para sa paggawa ng kagamitan at mga sangkap para sa produksyon ng pagkain, mga lalagyan para sa pag-iimbak at pagdadala ng mga sangkap na agresibo sa kemikal, mga bote para sa mga pampaganda, barrels, tank.
Sa industriya ng militar
Ang mga malalakas na hibla ng polimer ay ginagamit upang gumawa ng personal na kagamitang proteksiyon para sa mga tauhang panseguridad. Sa partikular, ang mga bulletproof vests at helmet ay gawa sa mga ito. Ang nagresultang baluti ay magaan, ngunit sa parehong oras maaasahan nitong pinoprotektahan laban sa mga sugat ng bala. At sa tulong din ng polimer na ito, ang mga espesyal na kagamitan ay nakabaluti.
Sa mechanical engineering
Ang polyethylene na may mataas na lakas ay ginagamit para sa paggawa ng mga bahagi na tumatakbo sa mga kapaligiran ng haydroliko o langis. Ginagamit ito upang makabuo ng mga bearings, bushings, bushings, gears - mga bahagi na napapailalim sa isang mataas na antas ng mechanical abrasion. Ang mga ekstrang bahagi para sa mga pag-install ng niyumatik na may mas mataas na presyon ng pagtatrabaho ay gawa sa mabibigat na tungkulin na polimer na PE-1000.
Mga kalakal at kagamitan sa sports
Ginagamit ang materyal sa paggawa ng mga nababagay sa fencing, mga uniporme ng bundok, ski, mga snowboard.
Maraming mga kalakal ng consumer ang ginawa mula sa mataas na lakas na polimer. Kasama rito ang mga produkto para sa florikultur at mga kagamitan sa banyo, gamit sa bahay at kagamitan sa hardin. Ginagamit ito para sa paggawa ng mga kasangkapan, mga laruan ng mga bata, banyo sa mobile, at kagamitan para sa pag-aayos ng mga palaruan ng mga bata.
Maaari mong malaman ang higit pang kapaki-pakinabang na impormasyon tungkol sa mataas na molekular na timbang polyethylene mula sa video.