產(chǎn)品分類(lèi)
聯(lián)系潤奧
電話(huà)：0534-2315878
王經(jīng)理：18105342817
王經(jīng)理：18105347038
傳真：0534-2615878
郵箱：dzraxs@163.com
地址：山東省德州市天衢新區袁橋鎮東方紅東路6596號
您現在的位置：首頁(yè) > 新聞中心 > 行業(yè)動(dòng)態(tài) > 超高分子量聚乙烯板材的發(fā)展史
超高分子量聚乙烯板材的發(fā)展史
發(fā)布：2016-08-25 15:57 點(diǎn)擊量：207
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一種新型熱塑性工程塑料，它的分子結構和普通聚乙烯完全相同，普通聚乙烯的分子量一般在4萬(wàn)～12萬(wàn)，而超高分子量聚乙烯可達到100～400萬(wàn)。隨著(zhù)分子量的大幅度升高，樹(shù)脂的某些性能會(huì )發(fā)生突變，比如耐磨性佳；抗沖擊性強，而且在低溫時(shí)抗沖擊強度仍保持較高數值;自潤滑性好等。UHMW一PE可以而且在取代碳鋼、不銹鋼、青銅等，用于紡織、造紙、食品機械、運輸、陶瓷、煤炭等領(lǐng)域。目前，世界上超高分子量聚乙烯年生產(chǎn)能力為8萬(wàn)噸。我國UHMW－PE年生產(chǎn)能力為一萬(wàn)噸。
成型加工技術(shù)與工藝
由于UHMW－PE流動(dòng)性差，熔融狀態(tài)下粘度高，很難用一般的方法加工。壓制燒結成型是UHMW－PE最早的加工方法，它是將UHMW－pE粉末置于模具中，加壓制成有一定強度和密度的坯件，然后在規定的溫度下燒結成型。擠出成型是采用柱塞擠出機對UHMW一PE加工成型，可看作是連續的壓制燒結�；钊耐鶑瓦\動(dòng)提供了巨大的擠出壓力，但筒內UHMW一PE塑化效果差，生產(chǎn)效率低，不易加工成較大制品。日本三并石油化工公司1974年開(kāi)發(fā)出注射成型工藝，并于1976年實(shí)現工業(yè)化。注射成型時(shí)物料在高壓下呈噴射流動(dòng)狀，利于充模，使制品保持尺寸穩定。
國外發(fā)展狀況
生產(chǎn)情況 世界上UHMW一PE生產(chǎn)及應用至今已有30多年的歷史。近10年隨著(zhù)加工技術(shù)的不斷發(fā)展，其產(chǎn)量和消費量不斷增長(cháng)：1989年消耗量為5萬(wàn)噸，1995年市場(chǎng)銷(xiāo)售量達到6萬(wàn)噸。蒙特爾是世界UHMW－pE主要生產(chǎn)商，它在北美有一家年生產(chǎn)能力為1.6萬(wàn)噸的工廠(chǎng)，1997年其年產(chǎn)能力從1.6萬(wàn)噸增至2.7萬(wàn)噸。目前，蒙特爾在北美擁有47%的市場(chǎng)份額，在其它地區的銷(xiāo)售量不是很多。該公司目前研究與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)集中在現有產(chǎn)品改性方面。荷蘭DMS公司和日本三井公司的UHMW一PE生產(chǎn)規模都比較小。除生產(chǎn)常規牌號外，還提供特殊牌號（如注射成型牌號，纖維牌號和超細UHMW－ PE）。需求情況1997年，國際市場(chǎng)UHMW－PE需求量約為6萬(wàn)噸，其中，北美占56%，西歐占34%。與北美及西歐良好的開(kāi)發(fā)市場(chǎng)相比，UHMW －pE在亞洲的消費量很小，僅占10% 。在亞洲
各國中，日本年消費量最大，約為2000噸。
國內開(kāi)發(fā)情況
國內于70年代末開(kāi)始研制超高分量聚乙烯。當時(shí)的研究單位有上海高橋化工廠(chǎng)、安徽化工研究院、廣州塑料廠(chǎng)等，但皆因技術(shù)不過(guò)關(guān)，樹(shù)脂分子量只能達到150萬(wàn)左右。寧津鴻寶化工有限公司在低壓聚乙烯裝置上生產(chǎn)超高分子量，產(chǎn)量從逐年增加。該廣把研究與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)放在改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量方面。目前其產(chǎn)品的內在質(zhì)量（如分子量、堆密度、抗張強度、斷裂伸長(cháng)率等）可達到日本牌號水平。
近年來(lái)UHMW一PE的加工技術(shù)有了重大突破，由最初的燒結壓制成型發(fā)展到專(zhuān)用設備擠出成型，由最初的燒結壓制成型，應用領(lǐng)域也不斷擴大。如UHMW－PE已在紡織、造紙、包裝、運輸、機械、化工、采礦、石油、農業(yè)、建筑、電氣、食品、醫療、體育等領(lǐng)域得到了廣泛應用。
紡織機械 紡織機械是UHMW－PE較早應用的領(lǐng)域。目前，國外在每臺紡織機械上應用的UHMW－PE零件平均有30件左右，如投梭器、打梭棒、齒輪、連結器、掃花桿、緩沖塊、偏心塊、桿軸套、擺動(dòng)后梁等零件。使用超高分子量聚乙烯皮結代替水牛皮結，其耐沖擊次數由原來(lái)的100萬(wàn)次增加到500～600萬(wàn)次。造紙機械是UHMW－PE的主要領(lǐng)域。UHMW－PE磨擦系數低而且耐磨。因此，用它做造紙機上水箱的蓋板及刮水板、壓密部件、接頭等，可以延長(cháng)造紙機上聚酯網(wǎng)的壽命，節省更換新網(wǎng)的費用，減少停機造成的損失。此外，UHMW－PE也可用來(lái)制造造紙機械的密封軸桿、偏導輪、刮刀、過(guò)濾器等部件。目前，造紙工業(yè)所需UHMW－PE量占其總消費量的10%。
包裝儲運UHMW一PE具有優(yōu)良的化學(xué)穩定性和不吸水性，可用作各種溶液存儲設備的鋪面材料和大型包裝容器。特別是UHMW一PE具有無(wú)毒、耐水等優(yōu)點(diǎn)，可作為直接與食品接觸材料，用來(lái)制作食品裝瓶自動(dòng)包裝線(xiàn)上的零部件，能防止瓶子破裂，減少噪音，提高工作效率。此外，UHMW一PE可制作裝煤、水泥、石灰、礦粉、鹽、谷物之類(lèi)粉狀材料的料斗、料倉、滑槽的襯里由于它具有優(yōu)良的自潤滑性及不粘性，可使上述粉狀材料對儲運設備不發(fā)生粘附現象，保證穩定運輸。采用UHMW－PE制造煤場(chǎng)和糧食加工廠(chǎng)的輸送管道，比金屬材料使用壽命提高10～50倍，并且大大降低成本、提高輸送效率。
農業(yè)及建筑機械 UHMW－PE自潤滑性?xún)?yōu)異，泥土在其表不會(huì )發(fā)生粘著(zhù)，而且其耐磨損性?xún)?yōu)良，用它來(lái)制造農業(yè)和建筑機械的零部件，可大幅度提高工作效率，減少能耗。用其制造農業(yè)收割機的齒輪，比鋼制品便宜1/3，而使用壽命延長(cháng)2倍以上。
此外，UHMW一PE在醫療上還可用于矯形外科零件、人工關(guān)節等，是理想的醫用高分子材料，從使用性能上看由UHMW－PE制成的人工髖關(guān)節，耐磨性和安全性比PTFE更為優(yōu)異。UHMW一PE具有優(yōu)異的耐低溫性能，可應用于各種冷凍機械，并可作為核工業(yè)的耐低溫部件，也可用作原子能發(fā)電站的遮蔽板。UHMW一PE電絕緣性能良好，可制造酸性鉛蓄電池隔板（膜）。UHMW－PE纖維強度為鋼絲的10倍，碳纖維的2倍，抗張強度為150～350kg/平方厘米，抗張模量為8000～10000kg／平方厘米，在國防、民用方面均有廣闊的用途（如制造、飛機座椅、海運和漁業(yè)用繩索等）。利用其自潤滑性、耐磨性和耐寒注，可以制造滑冰、滑雪。水上運動(dòng)等體育器材的零部件。
超高分子量聚乙烯具有其它工程塑料無(wú)法比擬的耐磨性。耐沖性、耐化學(xué)藥品、自潤滑等性能，在國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是耐磨輸送、設備襯里、各種機械零部件等方面的應用具有獨特優(yōu)勢、其產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應用具有廣闊的前景，新應用領(lǐng)域（如汽車(chē)領(lǐng)域）的開(kāi)發(fā)，正受到人們的關(guān)注。
但由于其熔融粘度高，加工難度大，長(cháng)期以來(lái)，國內外對其加工主要采用類(lèi)似加工聚四氟乙烯的莊制燒結和住塞擠出成型方法加工，生產(chǎn)效率較低，從而限制了該產(chǎn)品的推廣應用。為此，可考慮結合我國國情，同時(shí)引進(jìn)國外先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)，并根據我國深加上產(chǎn)品市場(chǎng)需求，研制出適合深加工產(chǎn)品需要的加工設備及技術(shù)。另外，適應工業(yè)產(chǎn)品多樣化的要求，當前的發(fā)展方向是實(shí)現特殊工程塑料的通用化。為獲得高附加值的產(chǎn)品，必須開(kāi)拓市場(chǎng)，向生產(chǎn)技術(shù)含量高的新領(lǐng)域擴展，以滿(mǎn)足社會(huì )需求。
成型加工技術(shù)與工藝
由于UHMW－PE流動(dòng)性差，熔融狀態(tài)下粘度高，很難用一般的方法加工。壓制燒結成型是UHMW－PE最早的加工方法，它是將UHMW－pE粉末置于模具中，加壓制成有一定強度和密度的坯件，然后在規定的溫度下燒結成型。擠出成型是采用柱塞擠出機對UHMW一PE加工成型，可看作是連續的壓制燒結�；钊耐鶑瓦\動(dòng)提供了巨大的擠出壓力，但筒內UHMW一PE塑化效果差，生產(chǎn)效率低，不易加工成較大制品。日本三并石油化工公司1974年開(kāi)發(fā)出注射成型工藝，并于1976年實(shí)現工業(yè)化。注射成型時(shí)物料在高壓下呈噴射流動(dòng)狀，利于充模，使制品保持尺寸穩定。
國外發(fā)展狀況
生產(chǎn)情況 世界上UHMW一PE生產(chǎn)及應用至今已有30多年的歷史。近10年隨著(zhù)加工技術(shù)的不斷發(fā)展，其產(chǎn)量和消費量不斷增長(cháng)：1989年消耗量為5萬(wàn)噸，1995年市場(chǎng)銷(xiāo)售量達到6萬(wàn)噸。蒙特爾是世界UHMW－pE主要生產(chǎn)商，它在北美有一家年生產(chǎn)能力為1.6萬(wàn)噸的工廠(chǎng)，1997年其年產(chǎn)能力從1.6萬(wàn)噸增至2.7萬(wàn)噸。目前，蒙特爾在北美擁有47%的市場(chǎng)份額，在其它地區的銷(xiāo)售量不是很多。該公司目前研究與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)集中在現有產(chǎn)品改性方面。荷蘭DMS公司和日本三井公司的UHMW一PE生產(chǎn)規模都比較小。除生產(chǎn)常規牌號外，還提供特殊牌號（如注射成型牌號，纖維牌號和超細UHMW－ PE）。需求情況1997年，國際市場(chǎng)UHMW－PE需求量約為6萬(wàn)噸，其中，北美占56%，西歐占34%。與北美及西歐良好的開(kāi)發(fā)市場(chǎng)相比，UHMW －pE在亞洲的消費量很小，僅占10% 。在亞洲
各國中，日本年消費量最大，約為2000噸。
國內開(kāi)發(fā)情況
國內于70年代末開(kāi)始研制超高分量聚乙烯。當時(shí)的研究單位有上海高橋化工廠(chǎng)、安徽化工研究院、廣州塑料廠(chǎng)等，但皆因技術(shù)不過(guò)關(guān)，樹(shù)脂分子量只能達到150萬(wàn)左右。寧津鴻寶化工有限公司在低壓聚乙烯裝置上生產(chǎn)超高分子量，產(chǎn)量從逐年增加。該廣把研究與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)放在改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量方面。目前其產(chǎn)品的內在質(zhì)量（如分子量、堆密度、抗張強度、斷裂伸長(cháng)率等）可達到日本牌號水平。
近年來(lái)UHMW一PE的加工技術(shù)有了重大突破，由最初的燒結壓制成型發(fā)展到專(zhuān)用設備擠出成型，由最初的燒結壓制成型，應用領(lǐng)域也不斷擴大。如UHMW－PE已在紡織、造紙、包裝、運輸、機械、化工、采礦、石油、農業(yè)、建筑、電氣、食品、醫療、體育等領(lǐng)域得到了廣泛應用。
紡織機械 紡織機械是UHMW－PE較早應用的領(lǐng)域。目前，國外在每臺紡織機械上應用的UHMW－PE零件平均有30件左右，如投梭器、打梭棒、齒輪、連結器、掃花桿、緩沖塊、偏心塊、桿軸套、擺動(dòng)后梁等零件。使用超高分子量聚乙烯皮結代替水牛皮結，其耐沖擊次數由原來(lái)的100萬(wàn)次增加到500～600萬(wàn)次。造紙機械是UHMW－PE的主要領(lǐng)域。UHMW－PE磨擦系數低而且耐磨。因此，用它做造紙機上水箱的蓋板及刮水板、壓密部件、接頭等，可以延長(cháng)造紙機上聚酯網(wǎng)的壽命，節省更換新網(wǎng)的費用，減少停機造成的損失。此外，UHMW－PE也可用來(lái)制造造紙機械的密封軸桿、偏導輪、刮刀、過(guò)濾器等部件。目前，造紙工業(yè)所需UHMW－PE量占其總消費量的10%。
包裝儲運UHMW一PE具有優(yōu)良的化學(xué)穩定性和不吸水性，可用作各種溶液存儲設備的鋪面材料和大型包裝容器。特別是UHMW一PE具有無(wú)毒、耐水等優(yōu)點(diǎn)，可作為直接與食品接觸材料，用來(lái)制作食品裝瓶自動(dòng)包裝線(xiàn)上的零部件，能防止瓶子破裂，減少噪音，提高工作效率。此外，UHMW一PE可制作裝煤、水泥、石灰、礦粉、鹽、谷物之類(lèi)粉狀材料的料斗、料倉、滑槽的襯里由于它具有優(yōu)良的自潤滑性及不粘性，可使上述粉狀材料對儲運設備不發(fā)生粘附現象，保證穩定運輸。采用UHMW－PE制造煤場(chǎng)和糧食加工廠(chǎng)的輸送管道，比金屬材料使用壽命提高10～50倍，并且大大降低成本、提高輸送效率。
農業(yè)及建筑機械 UHMW－PE自潤滑性?xún)?yōu)異，泥土在其表不會(huì )發(fā)生粘著(zhù)，而且其耐磨損性?xún)?yōu)良，用它來(lái)制造農業(yè)和建筑機械的零部件，可大幅度提高工作效率，減少能耗。用其制造農業(yè)收割機的齒輪，比鋼制品便宜1/3，而使用壽命延長(cháng)2倍以上。
此外，UHMW一PE在醫療上還可用于矯形外科零件、人工關(guān)節等，是理想的醫用高分子材料，從使用性能上看由UHMW－PE制成的人工髖關(guān)節，耐磨性和安全性比PTFE更為優(yōu)異。UHMW一PE具有優(yōu)異的耐低溫性能，可應用于各種冷凍機械，并可作為核工業(yè)的耐低溫部件，也可用作原子能發(fā)電站的遮蔽板。UHMW一PE電絕緣性能良好，可制造酸性鉛蓄電池隔板（膜）。UHMW－PE纖維強度為鋼絲的10倍，碳纖維的2倍，抗張強度為150～350kg/平方厘米，抗張模量為8000～10000kg／平方厘米，在國防、民用方面均有廣闊的用途（如制造、飛機座椅、海運和漁業(yè)用繩索等）。利用其自潤滑性、耐磨性和耐寒注，可以制造滑冰、滑雪。水上運動(dòng)等體育器材的零部件。
超高分子量聚乙烯具有其它工程塑料無(wú)法比擬的耐磨性。耐沖性、耐化學(xué)藥品、自潤滑等性能，在國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是耐磨輸送、設備襯里、各種機械零部件等方面的應用具有獨特優(yōu)勢、其產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應用具有廣闊的前景，新應用領(lǐng)域（如汽車(chē)領(lǐng)域）的開(kāi)發(fā)，正受到人們的關(guān)注。
但由于其熔融粘度高，加工難度大，長(cháng)期以來(lái)，國內外對其加工主要采用類(lèi)似加工聚四氟乙烯的莊制燒結和住塞擠出成型方法加工，生產(chǎn)效率較低，從而限制了該產(chǎn)品的推廣應用。為此，可考慮結合我國國情，同時(shí)引進(jìn)國外先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)，并根據我國深加上產(chǎn)品市場(chǎng)需求，研制出適合深加工產(chǎn)品需要的加工設備及技術(shù)。另外，適應工業(yè)產(chǎn)品多樣化的要求，當前的發(fā)展方向是實(shí)現特殊工程塑料的通用化。為獲得高附加值的產(chǎn)品，必須開(kāi)拓市場(chǎng)，向生產(chǎn)技術(shù)含量高的新領(lǐng)域擴展，以滿(mǎn)足社會(huì )需求。
