UHMWPE板材廣泛的應(yīng)用范圍
2020-05-27 15:45:38 點(diǎn)擊：
UHMWPE板材廣泛的應(yīng)用范圍
目前UHMWPE已在紡織、造紙、包裝、運(yùn)輸、進(jìn)寫、化工、采礦、石油、建筑、電氣、食品、醫(yī)療、體育等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并開始進(jìn)入常規(guī)兵器、船舶、汽車等領(lǐng)域。今后還將擴(kuò)大到宇航和原子能等領(lǐng)域。
耐磨性和耐沖擊性為主的應(yīng)用
1.1、紡織機(jī)械
紡織機(jī)械是UHMWPE最早應(yīng)用的領(lǐng)域，早在1958年，就有幾家公司用UHMWPE制造紡織機(jī)械零件，如取代韌性材料中最耐用的水牛皮制作的織機(jī)上的皮結(jié)，承受40～180次/min長(zhǎng)期振動(dòng)沖擊，其壽命可達(dá)水牛皮結(jié)的5～6倍。目前，國(guó)外在每臺(tái)織機(jī)上應(yīng)用的UHMWPE零件平均有30件左右，如投梭器、打梭棒、齒輪、聯(lián)結(jié)器、掃花桿、緩沖塊、桿軸套、擺動(dòng)后梁等耐沖擊磨損零件。
1.2、造紙機(jī)械
造紙機(jī)械是應(yīng)用UHMWPE的第二個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，約在1960年，在一臺(tái)削木機(jī)的傳送裝置上第一次安裝了UHMWPE防磨條，對(duì)底板和鏈條起到良好的保護(hù)作用，使用5a基本上無磨損。據(jù)估計(jì)，防磨條的壽命要比鏈條的壽命高一倍以上，UHMWPE和不銹鋼、楓木、澆鑄型聚氨脂及層壓酚醛塑料等耐磨材料都層作為吸水箱蓋板使用，但重要的是UHMWPE蓋板對(duì)吸水箱上不銹鋼絲網(wǎng)的阻力大大低于其它材料，因此可使昂貴的不銹鋼死網(wǎng)的使用壽命延長(zhǎng)。今天，造紙工業(yè)所需UHMWPE用量占總量的10%，如采用UHMWPE制造造紙機(jī)的刮水板、吸水箱蓋板、壓密部件、接頭等；此外UHMWPE也可用來制造造紙機(jī)械的密封軸桿、偏導(dǎo)輪、刮刀、過濾器等零部件。
1.3、包裝機(jī)械
UHMWPE的高耐磨性、低摩擦因數(shù)和不粘性，使其在包裝機(jī)械中比某些金屬和其它塑料更適用，可代替磷青銅和氟塑料。
用UHMWPE取代改性氟塑料制作導(dǎo)軌、傳送裝置的滑塊座、固定板等，不僅大大降低了設(shè)備投資費(fèi)用，而且可延長(zhǎng)使用壽命10～50倍。
一條液體洗滌劑生產(chǎn)線裝置上的計(jì)時(shí)星輪，用UHMWPE取代原來的層壓熱固性塑料后，使過去易磨損、易劃傷瓶且容易變軟的問題迎刃而解，大大減少了備用件費(fèi)用，有UHMWPE制造的計(jì)時(shí)螺桿，也已在許多裝瓶線上作為標(biāo)準(zhǔn)部件使用。
西方一個(gè)大啤酒廠，用UHMWPE制作了一條約1.6km長(zhǎng)的板帶式瓶子傳送帶，比用磷青銅制作的傳送帶耐用幾倍。
國(guó)外一個(gè)汽車組裝廠的輸送線上，鏈條驅(qū)動(dòng)鏈輪使小車在鋼板傳送平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)，由于鏈條與鋼板的摩擦，鏈條極易損壞。采用UHMWPE板材替換鋼板，使磨損大大降低，同時(shí)也減少了動(dòng)力消耗。
1.4、通用機(jī)械
由于UHMWPE具有優(yōu)良的耐磨性、耐沖擊性，它在機(jī)械制造行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，可制作各種齒輪、凸輪、葉輪、滾輪、滑輪、軸承、軸瓦、軸套、削軸、墊片、密封墊、彈性聯(lián)軸節(jié)、螺釘?shù)葯C(jī)械零部件。
以自潤(rùn)滑性和不粘性為主的應(yīng)用
2.1、材料儲(chǔ)運(yùn)
UHMWPE可制作裝煤、水泥、石灰、礦粉、鹽、谷物之類粉狀材料的料斗、料倉、滑槽的襯里，由于它具有優(yōu)良的自潤(rùn)滑性、不粘性，可使上述粉狀材料對(duì)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備不發(fā)生粘附現(xiàn)象，保證穩(wěn)定輸送。
煤、礦粉、糧食等的料斗過去采用不銹鋼襯里進(jìn)行裝箱運(yùn)輸，現(xiàn)改用UHMWPE襯里，長(zhǎng)期使用時(shí)，可減少發(fā)熱現(xiàn)象，寶鋼運(yùn)送礦石的料斗采用UHMWPE，要比原先采用的金屬材料使用壽命提高10～50倍。用UHMWPE制作料斗襯里便于施工、成本低，所以大發(fā)電廠輸送煤的加料斗也采用了UHMWPE襯里。
采煤場(chǎng)的煤溜槽采用UHMWPE制造，可降低傾斜角度，從而提高開采量。輸送40萬t煤而不需要更換料槽，其使用壽命比襯鎂合金的流料槽提高2倍。
UHMWPE用于流砂等的固體輸送管道，與鋼管相比壽命提高18倍，成本降至1/25，與尼龍管相比壽命提高3倍，成本降至1/8。在輸送時(shí)，管內(nèi)阻力比金屬管小25%，大大提高了輸送效率。
在滑槽、鏟斗和礦石車廂的內(nèi)襯等方面，用傳統(tǒng)金屬材料時(shí)，遇到寒冷潮濕天氣，物料就會(huì)凍結(jié)在金屬上，而采用UHMWPE則不會(huì)，從而大大減少了卸貨時(shí)間。在散裝貨船的自卸漏斗上內(nèi)襯一層UHMWPE板材后，平均卸貨時(shí)間由原來的16～20h減少到8h。
2.2農(nóng)業(yè)、建筑機(jī)械
UHMWPE自潤(rùn)滑性優(yōu)異，泥土在其表面容易滑動(dòng)，而不會(huì)發(fā)生粘著，而且其耐沖擊性、耐磨損性優(yōu)良，適于制作農(nóng)業(yè)和建筑機(jī)械的零部件。如聯(lián)合收割機(jī)的滑動(dòng)板、犁具外襯板、退土機(jī)的刮板、挖土機(jī)鏟斗的內(nèi)襯、翻斗車車廂的內(nèi)襯等，可大幅度提高工作效率，減少能耗。
2.3文體用品
利用UHMWPE的自潤(rùn)滑性和耐磨性及耐寒性，可用于滑冰、滑雪板底板，歐美主要采用UHMWPE制造；用UHMWPE覆蓋滑雪道（層厚20mm），滑板最高速度可達(dá)110km/h。
日本三井石油化學(xué)公司制造的UHMWPE滑冰場(chǎng)，1975年在Kagoshima縣對(duì)外開放，其造價(jià)為一般滑冰場(chǎng)的1/4。
以耐腐蝕性和不吸水性為主的應(yīng)用
UHMWPE具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和不吸水性，可用做各種溶液存儲(chǔ)設(shè)備的鋪面材料和大型包裝容器，如浮筒、接水槽，汽油箱、農(nóng)藥容器以及用于太陽能設(shè)備的退水容器等。這也是UHMWPE目前應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。
UHMWPE容器具有優(yōu)良的落下沖擊強(qiáng)度。如果將容器裝水20kg，從高空跌落至10mm厚的鐵板上，普通聚乙烯容器的破壞高度僅為9M，而UHMWPE容器可高達(dá)15M以上。
以衛(wèi)生無毒性為主的應(yīng)用
4.1、食品、飲料工業(yè)
UHMWPE具備食品工業(yè)所要求的無毒性、耐水性及非黏著性。被指定為可直接與食品接觸使用的材料?？捎糜谄【?、清涼飲料、調(diào)味品等的輸送線。輸送物品時(shí)，可以防止瓶子等的破損，降低噪音，減少輸送帶、輸送螺桿等的磨損，并可減少電力損耗，它還可用來制造肉食、牛奶以及糖果蜜餞和面包食品生產(chǎn)設(shè)備的零部件。
4.2、醫(yī)療
UHMWPE具有優(yōu)異的生理惰性和生理適應(yīng)性，經(jīng)美國(guó)食品及藥物行政管理局、農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)，可在醫(yī)藥幾與人體接觸的領(lǐng)域使用，如作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關(guān)節(jié)及節(jié)育植入體等的臨床使用，是理想的醫(yī)用高分子材料。有UHMWPE制成的腕臼和金屬股骨組成的人工髖膝關(guān)節(jié)，耐磨性和安全性比PTFE更為優(yōu)異。目前世界上已有數(shù)十萬人接受了這類人工關(guān)節(jié)的置換。
其他應(yīng)用
5.1、耐低溫性應(yīng)用
UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性能，可應(yīng)用于各種冷凍機(jī)械中，并可作為核工業(yè)的耐低溫部件，在低溫超導(dǎo)領(lǐng)域中是較為理想的絕緣材料。UHMWPE對(duì)放射線具有優(yōu)良的遮蔽效果，故可用作原子能
發(fā)電站的遮蔽板。
5.2、電絕緣性能應(yīng)用
UHMWPE電絕緣性能良好，尤其是介電損耗角正切值低，可用于制造電鍍槽、輥?zhàn)蛹霸诟哳l和超高頻區(qū)間工作的絕緣子、絕緣拖架、電纜管道、短路器、電纜端子和其它電氣裝置。
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