UHMWPE极高的分子量(HDPE的分子量通常只有2~30万)赋予其优异的使用性能,而且属于价格适中、性能优良的热塑性工程塑料,它几乎集中了各种塑料的优点,具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、吸收冲击能、耐低温、卫生无毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合性能。事实上,目前还没有一种单的高分子材料兼有如此众多的优异性能。
一、独特的性能
1、耐磨性
UHMWPE的耐磨性居塑料之冠,并超过某些金属,与其它工程塑料相比,UHMWPE的沙浆磨耗指数仅是PA66的1/5,HEPE和PVC的1/10;与金属相比,是碳钢的1/7,黄铜的1/27。这样高的耐磨性,以致于用一般塑料磨耗实验法难以测试其耐磨程度,因而专门设计了一种沙浆磨耗测试装置。UHMWPE耐磨性与分子量成正比,分子量越高,其耐磨性越好。
2、自润滑性
UHMWPE有极低的摩擦因数(0.05~0.11),故自润滑性优异。UHMWPE的动擦因数在水润滑条件下是PA66和POM的1/2,在无润滑条件下仅次于塑料中自润滑性较好的聚四氟乙烯(PTFE);当它以滑动或转动形式工作时,比钢和黄铜加润滑油后的润滑性还要好。因此,在摩擦学领域UHMWPE被誉为成本/性能非常理想的摩擦材料。
二、以自润滑性和不粘性为主的应用
2.1、材料储运
UHMWPE可制作装煤、水泥、石灰、矿粉、盐、谷物之类粉状材料的料斗、料仓、滑槽的衬里,由于它具有优良的自润滑性、不粘性,可使上述粉状材料对储运设备不发生粘附现象,稳定输送。 煤、矿粉、粮食等的料斗过去采用不锈钢衬里进行装箱运输,现改用UHMWPE衬里,长期使用时,可减少发热现象,宝钢运送矿石的料斗采用UHMWPE,要比原先采用的金属材料使用寿命提高10~50倍。用UHMWPE制作料斗衬里便于施工、成本低,所以大发电厂输送煤的加料斗也采用了UHMWPE衬里。
采煤场的煤溜槽采用UHMWPE制造,可降低倾斜角度,从而提高开采量。输送40万t煤而不需要更换料槽,其使用寿命比衬镁合金的流料槽提高2倍。