1.1.8 HMWHDPE与UHMWPE在性能上有何区别?
①HMWHDPE分子量高,为30万~100万,密度为0.940~0.960g/cm3,其高分子量和高密度的综合使它具有优异的耐环境应力开裂性能,拉伸强度高,耐冲击,以及良好的刚性、高的湿气阻隔性、耐磨性和耐化学药品性,可延长制品在恶劣环境下使用的寿命。HMWHDPE高的熔体强度使它可以有较高的拉伸比从而使制品薄壁化,可用于生产高强度、高阻隔性等方面的大型容器,近年来在塑料燃油箱的应用方面得到了迅速发展。因为与金属燃油箱相比,HMWHDPE燃油箱具有质轻、有效容积大、耐冲击、耐化学腐蚀、安全、易成型加工等优点。
②UHMWPE的分子量一般均超过百万,密度为0.930~0.940g/cm3,具有极高的耐磨性、自润滑性,优异的耐冲击和耐疲劳性等。当分子量超过150万后,大分子的缠结和分子间力都增大到了有碍于大分子形变和伸展的程度,导致了冲击强度的降低。UHMWPE耐磨性优异,且摩擦系数很低,即使在无润滑条件下与钢或黄铜进行表面滑动摩擦也不会因为发热而引起凝胶现象,可大大降低设备的能耗。UHMWPE还具有优异的耐低温性能,即使在-40℃时仍能保持较高的冲击强度。
例如把UHMWPE制成的薄膜放置在液氮瓶中(-196℃),并使薄膜在液氮中反复折叠100次时,薄膜不会发生脆裂。另外,UHMWPE的长期力学性能、化学性能和耐环境应力开裂性也优于LDPE和HDPE,但UHMWPE的刚性和硬度不高,大致与HDPE相当。
由于UHMWPE的熔体黏度很高,熔体流动性能极差,难以用一般的热塑性塑料成型设备进行成型加工。此外,其熔体的临界剪切速率较低,而UHMWPE在剪切速率很低时(0.02s-1)就会发生熔体破裂现象,给成型加工带来了很大困难。UHMWPE的加工主要采用类似粉末冶金的方法进行冷压烧结成型。