超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）の基本特性

超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）は一般に、相対分子量が150×104以上のポリエチレンを指し、新しいタイプのエンジニアリングプラスチックです。平均相対分子量が200×104のUHMWPEの密度は0.935g/cm3であり、他のすべてのエンジニアリングプラスチックよりも低く、一般にPTFEのそれよりも50％以上、30％以上低いパラホルムアルデヒドのものであるため、その製品は軽量で特徴付けられます。 UHMWPEには、さまざまな優れた機械的特性、物理的特性、化学的特性、非常に摩耗性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐衝撃性、自己潤滑、低摩擦因子、低水分吸収、異物、衛生、衛生、衛生、および特に、非毒性、リサイクル、低温抵抗など、耐摩耗性は特に顕著です。その欠点は、耐熱性が低く、硬度が低く、張力強度が低く、難燃性特性が低いことです。

1. UHMWPEのパフォーマンスデータ

2.機械的特性

（1）耐衝撃性

UHMWPEの衝撃強度は、エンジニアリングプラスチック全体で最高のものです。 UHMWPEは、低温でも優れた衝撃耐性を維持できます。また、液体窒素（-196℃）でも、UHMWPEには他のプラスチックにはない特徴である衝撃強度もあります。その衝撃強度は、相対分子量の増加とともに増加し始め、相対分子量は150×104程度で、その最大値に達し、その後、上昇の相対分子量が徐々に減少します。 UHMWPEの衝撃強度は、ポリカーボネート、ABS 5倍、PA、パラホルムアルデヒド、PBTの約2倍以上です。

（2）耐摩耗性

UHMWPEの耐摩耗性は、プラスチックのリストの上にあり、炭素鋼と真鍮のそれよりも数倍高いものであり、その耐摩耗性は相対分子量の増加とともにさらに改善することができます。図1-1は、UHMWPEと他の材料の間の耐摩耗性の比較を示しています。テスト条件は次のとおりです。モルタルは、水の2つの質量部分と砂の3つの質量部分で構成されています。テストピースの回転速度は900R/minです。実行時間は7時間です。

UHMWPEと他の材料との耐摩耗性の比較

（3）自己潤滑

UHMWPEには、優れた自己潤滑とPTFEのそれに匹敵する低動的摩擦因子があります。表1-2に、UHMWPEと他のエンジニアリングプラスチックの間の動的摩擦係数の比較を示します。水潤滑剤の下でのUHMWPEの運動摩擦係数はPA66およびPOMの1/2であり、非潤滑条件下では、プラスチックの中で最高の自己潤滑特性を持つPTFEに次いで2番目であることがわかります。スライドまたは回転の形で動作する場合、潤滑油を加えることで、スチールや真鍮よりもスライドパフォーマンスが優れています。さらに、UHMWPEの価格は低いため、トライボロジーの分野では、非常に優れたコストパフォーマンス比を持つ摩擦材料と見なされます。

UHMWPEと他のエンジニアリングプラスチックの間の動的摩擦因子の比較

（4）引張強度

UHMWPEの引張降伏強度は、相対分子量と密度に関連しており、相対分子量と密度の増加とともに、引張速度強度も低下します。ただし、密度が0.94g/cm3または相対分子量が150×104を超える場合、引張降伏強度の変化は比較的小さく、基本的に固定値になる傾向があります。引張破壊強度は、相対分子量にのみ関連しており、密度に対する影響は基本的に無視できます。張力降伏強度に反して、相対分子量の増加とともに、それに応じて引張破壊強度が増加します。

3.電気特性

通常のポリエチレンと同じように、UHMWPEの分子鎖は炭素と水素でのみ構成されており、UHMWPEの電気特性は相対分子量のサイズとは無関係であるため、優れた電気断熱特性を備えています。その体積抵抗率は1016〜1018Ω-cmに高く、誘電損失角度接線は（2〜3）×10-4です。 4。

4.熱特性

UHMWPEの耐熱性は高くなく、使用温度は一般に100°を下回っています。ただし、その相対分子量は非常に大きいため、熱歪み温度とビキャット軟化点は通常のHDPEのそれよりも高いため、UHMWPE（136℃）の融点は通常のHDPEの融点とほぼ同じです。ただし、UHMWPEは非常に良好な低温抵抗があり、すべてのプラスチックの中で最適で、brittleness温度は-70を下回ります。 （-4℃）は-70を下回っており、液体ヘリウム温度の温度は-70を下回っています。脆性温度は-70°C未満であり、液体ヘリウム温度（-269°C）でも、衝撃強度と耐摩耗性があります。液体ヘリウム温度（-269）でさえ、それはまだ特定の衝撃強度と耐摩耗性を持っています。作業温度範囲は-265〜100℃であり、温度が-195℃の低い場合、脆弱性なしで良好な靭性と強度を維持することができます。したがって、低温部分、パイプライン、および非常に低い温度で使用できます原子力産業などの状況。

5.耐薬品性

UHMWPEには優れた耐薬品性があります。ジエタン、エチレングリコール、ガソリン、ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジスルフィド、イソペンタノール、エチルエステル、メチルイソブチルケトン、ベンゼンメタノールなど。異常な現象の外観のうち、さまざまな種類の実質的に変化がないパフォーマンス。これは、超高分子量ポリエチレンが分子構造に機能的なグループを持たず、枝鎖と二重結合、および高い結晶性がほとんどないという事実によるものです。しかし、濃縮硫酸、濃縮塩酸、濃縮硝酸、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素およびその他の溶媒では安定していないため、温度上昇とともに酸化速度が増加します。

6.吸水

UHMWPEの吸水率は、エンジニアリングプラスチックの中で最小です（表1-3を参照）。これは、UHMWPEの分子鎖が炭素要素と水素要素のみで構成されており、分子に極性基がないという事実によるものです。したがって、吸収速度は非常に低いです。したがって、湿度の高い環境でさえ水分吸収のために製品のサイズが変化することはありません。同時に、精度や耐摩耗性などの製品の機械的特性に影響を与えず、原材料は必要ありません。成形と処理の前に乾燥させる。

いくつかの一般的なエンジニアリングプラスチックの吸水

7.超高分子量ポリエチレンアプリケーション

最高の総合パフォーマンスで、UHMWPEは、機械、電化製品、包装容器、化学機器、輸送、材料貯蔵および輸送、パイプライン、医療用品およびスポーツ用品などの伝達の分野で広く使用されています。主な製品は、シート、シート、シート、パイプ、ロッド、完成品。主な製品は、ギア、ベアリング、ブッシング、ローラー、ガイドレール、スライダー、ライナーなどを含むプレート、パイプ、ロッド、完成製品です。製品の処理技術から、成形、機械加工、押し出し、射出成形、スタンピング、ブロー成形、ロールモールディング、熱可塑性処理成形、ワイヤー描画モールディングに分けることができます。