Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен PE-1000: характеристики, переработка и применение
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен PE-1000 (UHMWPE, ПЭ-СВМ) — конструкционный термопласт с молекулярной массой порядка 3–6 млн а.е.м., что на порядок превышает показатель стандартного ПЭНД (HDPE). Столь высокая длина макромолекулы определяет ключевое отличие PE-1000 от рядовых полиолефинов: резкое возрастание ударной вязкости, износостойкости и стойкости к растрескиванию при сохранении химической инертности, присущей полиэтилену. Материал не плавится в привычном смысле — при нагреве выше 135–140 C он переходит в высокоэластичное состояние с чрезвычайно высокой вязкостью расплава, поэтому перерабатывается не экструзией или литьём под давлением, а компрессионным спеканием, плунжерной экструзией и прямым прессованием.
Технические параметры PE-1000
| Показатель | Значение | Метод | Единица | Условия |
|---|---|---|---|---|
| Молекулярная масса | 3,0–6,0 | вискозиметрия | млн а.е.м. | декалин, 135 C |
| Плотность | 0,930–0,945 | ISO 1183 | г/см | 23 C |
| Предел прочности при растяжении | 20–25 | ISO 527 | МПа | скорость 50 мм/мин |
| Относительное удлинение при разрыве | 300 | ISO 527 | % | 23 C |
| Ударная вязкость по Шарпи (без надреза) | без разрушения | ISO 179 | кДж/м | –30 C |
| Твердость по Шору D | 60–65 | ISO 868 | — | 15 с |
| Коэффициент трения по стали | 0,10–0,22 | ASTM D1894 | — | сухое скольжение |
Стойкость к внешним воздействиям
PE-1000 сохраняет работоспособность в диапазоне от –200 C до +80 C при длительной эксплуатации; кратковременно выдерживает до +90 C. Материал не растворяется в воде, щелочах, концентрированных кислотах и большинстве органических растворителей при комнатной температуре. Абразивный износ по методике ASTM G65 (сухой песок/резиновое колесо) для PE-1000 в 5–7 раз ниже, чем у углеродистой стали 45, и в 3–4 раза ниже, чем у полиамида ПА-6. Именно сочетание низкого трения и высокой износостойкости делает PE-1000 предпочтительным для узлов, где смазка недопустима или невозможна.
Технология переработки
- Компрессионное спекание в пресс-формах при 180–200 C и давлении 5–10 МПа с последующим медленным охлаждением под давлением.
- Плунжерная (ram) экструзия для получения стержней, труб и профилей диаметром до 300 мм.
- Механическая обработка заготовок: точение, фрезерование, сверление — финишная операция для большинства изделий.
- Горячее прессование листов толщиной 8–100 мм для последующей резки и формовки.
Области применения
- Футеровка бункеров, течек и разгрузочных лотков на горно-обогатительных комбинатах и в цементной промышленности.
- Направляющие, вкладыши и ролики цепных и ленточных конвейеров в пищевых и упаковочных линиях.
- Уплотнительные элементы запорной арматуры, работающей с абразивными пульпами и суспензиями.
- Протезы и эндопротезные вкладыши в ортопедии (марки медицинской чистоты).
- Скользящие опоры и подшипники скольжения в судостроении и портовой технике.
- Защитные накладки на кузова самосвалов и ковши карьерной техники.
Вопросы и ответы
Чем PE-1000 отличается от ПЭНД (HDPE)?
Молекулярная масса PE-1000 составляет 3–6 млн а.е.м. против 50–300 тыс. у ПЭНД. Это даёт многократный рост ударной вязкости и износостойкости, но исключает переработку литьём под давлением и требует спекания или плунжерной экструзии.
При какой температуре можно эксплуатировать изделия из PE-1000?
Длительно — от –200 C до +80 C. Кратковременно допускается нагрев до +90 C. Выше этой границы материал теряет формоустойчивость под нагрузкой.
Можно ли склеивать детали из PE-1000?
Стандартные адгезивы не обеспечивают прочного соединения из-за низкой поверхностной энергии полиэтилена. Применяют термофрикционную сварку, сварку нагретым инструментом встык или предварительную активацию поверхности пламенем либо коронным разрядом.
Какой коэффициент трения у PE-1000 по стали?
При сухом скольжении — 0,10–0,22 по ASTM D1894. Это ниже, чем у полиамида и полиформальдегида, что позволяет использовать материал в узлах без смазки.