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          第五代产品 超高分子量聚乙烯复合管

          发布日期:2017-2-15 23:04:43 所属分类:第五代产品 超高分子量聚乙烯复合管 访问统计:2540

          第五代产品  超高分子量聚乙烯复合管

               超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有优异综合性能的工程塑料,通常分子量在150万以上。具有其它工程塑料所无可比拟的耐磨损、耐冲击、耐腐蚀、耐高温等特性,且具有自润滑、不结垢、耐候性优良、减震吸收冲击能大、应力集中小、吸水率低、卫生无毒等优点,因而在众多领域中得到广泛应用。

            一、超高分子量聚乙烯的性能介绍

            1、耐磨损性 Wear-resistance
            超高分子量聚乙烯的耐磨损性能,居塑料之首,比碳钢、黄铜还耐磨数倍。与其它材料的耐磨性比较,见下表。
           

          材料Materials

          UHMWPE

          MC尼龙
          MC Nylon

          尼龙66
          Nylon66

          聚四氟乙烯
          PTFE

          酚醛树脂Phenolic Resin

          HDPE

          碳钢
          Carbon Steel

          黄铜
          Brass

          耐磨率
          Attrition Efficiency

          1

          4

          5

          6

          16

          10

          7

          27

           
            2、耐冲击性 Impact resistance
            超高分子量聚乙烯的冲击强度是现有塑料中最高的,即使在-70℃时仍有相当高的冲击强度。超高分子量聚乙烯与其它材料冲击强度比较,见下表。
           

          材料

          UHMWPE板

          微晶板

          铸石板

          聚四氟乙烯

          45#钢

          A3钢

          冲击强度(KJ/m2)

          90-110

          5.50

          1.6

          16

          300-400

          700

           
            3、耐腐蚀性能 Corrosion resistance
            超高分子量聚乙烯具有优良的耐腐蚀性能,在一定温度、浓度范围内许多腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机溶剂对它也无可奈何。这是由于超高分子量聚乙烯在分子结构上没有官能团,而且几乎没有支链和双键及结晶度高等因素的缘故。
           
            4、耐低温性能 Low-temperature resistance
            超高分子量聚乙烯具有优良的耐低温性能,在所有塑料中是最佳的,即使在液态氮(温度-269℃)下仍具有一定冲击强度和耐磨性。

            5、自润滑性能 Self-lubricating performance
            超高分子量聚乙烯具有很好的自润滑性能,摩擦系数小,其摩擦系数可以和聚四氟乙烯相媲美。超高分子量聚乙烯和其它几种常用工程塑料的摩擦系数比较,见表1。
           

          摩擦系数 Friction factor

          无润滑
          No lubricating

          水润滑
          Lubricate with water

          油润滑
          Lubricate with oil

          UHMWPE

          0.10-0.22

          0.05-0.10

          0.05-0.08

          聚四氟乙烯 PTEE

          0.04-0.25

          0.04-0.08

          0.04-0.05

          尼龙66  Nylon66

          0.15-0.40

          0.14-0.19

          0.06-0.11

          聚甲醛 Polyformaldehyde

          0.15-0.35

          0.10-0.20

          0.05-0.10

           
             二、超高分子量聚乙烯常用性能指标
           
            超高分子量聚乙烯常见物理性能、机械性能、热性能、电性能等指标,见下表。
           

          分类/Type

          项目/Items

          UHMWPE

          ASMT实验法
          ASMT test method

          物理性能
          Physical performance

          相对分子量(万)/Relative molecular mass(10,000)

          200

          D2857

          密度(g/cm3)/Density (g/cm3)

          0.935

          D1505

          粉料密度(g/cm3)/Powder density (g/cm3)

          0.46

          D392

          平均粒度(μm)/Average particle size (μm)

          100-200

          机械性能
          Mechanical performance

          断裂强度(MPa)/Breaking strength (MPa)

          40-45

          D638

          断裂延伸率(%)/Elongation at break (%)

          100-20

          D638

          弯曲模量(MPa)/Bending modulus (MPa)

          600

          D747

          冲击强度(KJ/m2)/Impact strength (KJ/m2)

          >140

          D250

          邵氏硬度D型/Shore hardness D

          40-60

          磨损量(mg/1000times)/Wear loss (mg/1000times)

          70

          D1175

          热性能
          Heat performance

          熔点(℃)/Melting point (℃)

          136

          D2117

          热变形温度(℃)/Heat distort temperature(℃)

          85

          D648

          线膨胀系数(10-4/℃)/Coefficient of linear expansion(10-4/℃)

          1.5-2.5

          D696

          热导率[W/(m.k)]/Thermal conductivity [W/(m.k)]

          8.5

          D177

          电性能
          Electric performance

          体积电阻率(Ω.cm)/Volume resistivity (Ω.cm)

          10

          D257

          击穿电压(KV/mm)/Breakdown voltage (KV/mm)

          50

          D149

          介电常数/Dielectric constant

          2.3

          D150

           
          三、超高分子量聚乙烯的改性
           
            超高分子量聚乙烯虽然有很多优良特性,但由于超高分子量聚乙烯的分子结构和分子聚集形态的影响,熔体粘度高达108pa*s,溶体指数几乎为零,流动性极差,且因摩擦因数小、成型温度范围窄等因素,导致其加工性能较差,尤其是管材的挤塑成型。
           
            为发挥超高分子量聚乙烯的高耐磨等优异性能、改善其加工性能,使其在矿山、电力、石化、冶金等行业得到更好的应用,必须对其进行改性处理。公司在此方面进行了大量的研究,取得了重大技术突破。公司利用此技术所生产的纳米(改性)超高分子量聚乙烯耐磨复合管,不仅保持了超高分子量聚乙烯的高耐磨性,同时保证了钢塑复合管的易加工性,既可以采用紧衬塑工艺,也可以采用离心热滚塑工艺生产,增加了复合管产品的高科技含量,延长了管道的使用寿命,在实际应用中体现出绝对的优势。
           
            四、超高分子量聚乙烯(改性)钢塑复合管特点
           
            1、耐磨性:其耐磨性是普通钢管、不锈钢管的7倍,聚氯乙烯、高密度聚乙烯的10倍,尼龙66管的5倍。
           
            2、抗冲击能力强:其抗冲击强度是尼龙的10倍,聚氯乙烯的20倍,聚四氟乙烯的8倍。特别是低温环境下,其抗冲击强度反而达到最高值。
           
            3、耐腐蚀性强:纳米(改性)超高分子量聚乙烯属饱和分子团结构,化学稳定性高,在一定温度和浓度范围内,能耐各种腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机溶剂的侵蚀,接点处无缝隙,外管不受侵蚀。
           
            4、不易老化:由于纳米(改性)超高分子量聚乙烯中分子量不饱和基因很少,并添加了改性材料的原因,其在使用60年左右仍可保持70%以上的机械性能。
           
            5、适用温度范围宽:可长期在-250~110℃温度范围内工作。
           
            6、重量轻、安装方便:复合管不仅自身重量相对较轻,因不结垢、流动阻力小,管径设计比钢管减少约15%,单件管道长度达6米,安装工作量大为减少。
           
            五、超高分子量聚乙烯(改性)钢塑复合管的应用领域
           
            1、矿山、冶金行业:矿粉、矿浆、尾矿输送管线。
           
            2、电力行业:电厂灰渣输送管线,化水车间阴、阳、混床中使用的防腐管道、循环冷却水管线。
           
            3、煤炭行业:通风、给水系统管线,喷浆、洗煤厂输送管线。
           
            4、石化行业:所有腐蚀性介质输送管线,原油输送管线。
           
            5、公共事业:污水处理,生活供水。
           

            六、超高分子量聚乙烯钢塑复合管规格参数


            1、直管:采用衬塑或离心热滚塑工艺生产

          单位:mm

          公称通径DN

          内衬层厚度S

          长度L

          ≤150

          3-8

          100-6000

          >150-250

          4-10

          >250-500

          5-12

          >500-1200

          6-15

            注:特大口径、内衬层厚度及管道长度可按顾客要求定制。

            2、复合三通、普通三通、四通:采用热滚塑工艺生产。

          单位:mm

          公称通径DN

          内衬层厚度S

          A

          B

          C

          ≤150

          3-8

          50-70

          400-600

          250-350

          >150-250

          4-10

          60-80

          300-400

          350-500

          >250-500

          5-12

          80-100

          600-900

          500-800

          >500-1200

          6-15

          120-300

          900-1500

          800-1200

            注:特大口径、内衬层厚度及特殊规格可按顾客要求定制。

          单位:mm

          公称通径DN

          内衬层厚度S

          L1  L2  H

          ≤150

          3-8

          L1=L2=H=2~5DN

          >150-250

          4-10

          L1=L2=H=1~2DN

          >250-500

          5-12

          L1=L2=H=1-1~5DN

          >500-1200

          6-15

          L1=L2=H=0.8~1DN

            注:特大口径、内衬层厚度及特殊规格可按顾客要求定制。

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