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超高分子量聚乙烯板歷史發(fā)展概況及現(xiàn)狀評(píng)述
我國(guó)是在1964年研制成功并投入工業(yè)生產(chǎn);1975年荷蘭利用十氫萘做溶劑發(fā)明了凝膠紡絲法(Gelspinning),成功制備出了UHMWPE纖維,并于1979年申請(qǐng)了專利。此后經(jīng)過(guò)十年的努力研究,證實(shí)凝膠紡絲法是制造高強(qiáng)聚乙烯纖維的有效方法,具有工業(yè)化前途。1983年日本采用凝膠擠壓超倍拉伸法,以石蠟作溶劑,生產(chǎn)超高分子量聚乙烯纖維。
超高分子量聚乙烯板材UHMW-PE板材是一種具有極高粘度的聚合物,為粉末形狀,其典型粒徑范圍為100-200微米。由于粘度很高,它通常不能用普通的熱塑性塑料成型方法來(lái)加工,而是用模壓或柱塞擠出工藝,在高壓下把UHMW-PE粒子熔融并燒結(jié)為坯材或型材,必要的話,再進(jìn)行后續(xù)機(jī)加工。
超高分子量聚乙烯板具有400至900萬(wàn)的分子量,而高密度聚乙烯樹脂只有30萬(wàn)至50萬(wàn)。這種差別是保證超高分子量聚乙烯具備足夠的強(qiáng)度,以達(dá)到其他低等聚合產(chǎn)品所不可能具備的耐磨損和抗沖擊能力。超高分子量聚乙烯的超高分子量的含義是它不會(huì)融化并向液體一樣流動(dòng),因而加工方法由粉末金屬技術(shù)衍生。傳統(tǒng)的塑料加工技術(shù),比如注塑成型、吹塑和熱定型,無(wú)法應(yīng)用于超高分子量聚乙烯。
超高分子量聚乙烯制品設(shè)計(jì)原則
一、 尺寸,精度及表面精粗糙度
〈一〉尺寸
尺寸主要滿足使用要求及安裝要求,同時(shí)要考慮模具的加工制造,設(shè)備的性能,還要考慮塑料的流動(dòng)性。
〈二〉精度
影響因素很多,有模具制造精度,塑料的成份和工藝條件等。
〈三〉表面粗糙度
由模具表面的粗糙度決定,故一般模具表面粗糙比制品要低一級(jí),模具表面要進(jìn)引研磨拋光,透過(guò)制品要求模具型腔與型芯的表面光潔度要一致 ra 〈 0.2 um
三、 壁厚
根據(jù)塑件使用要求(強(qiáng)度,剛度)和制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具成型工藝的要求而定壁厚太小,強(qiáng)度及剛度不足,塑料填充困難壁厚太大,增加冷卻時(shí)間,降低生產(chǎn)率,產(chǎn)生氣泡,縮孔等 。
要求壁厚盡可能均勻一致,否則由于冷卻和固化速度不一樣易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,引起塑件的變形及開裂。
四、加強(qiáng)筋
設(shè)計(jì)原則:
〈一〉中間加強(qiáng)筋要低于外壁 0.5 mm 以上,使支承面易于平直。
〈二〉應(yīng)避免或減小塑料的局部聚積。
〈三〉筋的排例要順著在型腔內(nèi)的流動(dòng)方向。
超高分子量聚乙烯等塑料的特性介紹
1、PP容易熔融滴落,上黃下藍(lán)煙少,繼續(xù)燃燒石油味
2、聚乙烯PE容易熔融滴落,上黃下藍(lán)繼續(xù)燃燒石蠟燃燒氣味
3、聚PVC難軟化上黃下綠有煙離火熄滅刺激性酸味
4、聚甲醛POM容易熔融滴落上黃下藍(lán),無(wú)煙繼續(xù)燃燒強(qiáng)烈刺激甲醛味
5、聚PS容易軟化起泡橙黃色,濃黑煙,炭末繼續(xù)燃燒表面油性光亮特殊乙烯氣味
6、尼龍 PA慢熔融滴落,起泡,慢慢熄滅特殊羊毛,指甲氣味
7、聚酸甲酯PMMA容易熔化起泡,淺藍(lán)色,質(zhì)白,無(wú)煙繼續(xù)燃燒,強(qiáng)烈花果臭味,腐爛蔬菜味
8、聚碳酸酯PC容易,軟化起泡有小量黑煙離火熄滅無(wú)特殊味
9、聚四氟乙烯PTFE不燃燒;在烈火中分解出刺鼻的氣味
10、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯PET容易軟化起泡橙色,有小量黑煙離火慢慢熄滅酸味
11、晴-丁二烯-共聚物ABS緩慢軟化燃燒,無(wú)滴落黃色,黑煙繼續(xù)燃燒特殊氣味