分子量920万Ticona+4150+UHMWPE管材挤出制品.pdf

分子尾9 2 0 ⅣT i c o n a 4 15 0U H M W P E 管材挤⋯制品严为群钱晓字周亚俊等分子量9 2 0 万T i c o n a4 1 5 0U H M W P E 管材挤出制品 严为群钱晓宇周亚俊陈勇黄学彬王德禧 ( 张家港鞋越新材料有限* 目张家港2 1 5 6 2 4 )摘要：概述超商分r * 聚￡烯( U r I M W P E ) 的特性Ⅻ加I 坤^ ，介日r 张家港畦冠新村料有限* 日采用“近熔 点挤∽’m 念加』的U H M W P E 管材的性能和T i e o | I a 公一d 的检i 4 结果，重点舟绑7 美1 “ 1 十疗一d 对U H M W P E 管材铡试Ⅱ的t ^ 发现和发展前景，㈣时什绍T 囡自外i 敬采用挤出洼耕mT i c o m 2 ·d9 2 0 ⅣU F ／M W P E 管材的情况丑性能测试结果 U H M W P E 管材加l 力法的突破将促进L m M W P E 原料L 业和制* 加In 的艇展lU H M W P E 加工技术的难点U H M W P E 足指一种分子量拒I5x 1 旷以j ：具有线蟛结构的聚L 烯材料，极岛的分了量和充满无规线叫的分于结构使其具自非常优异的综合性能。

如：栏高舶殃口冲击摧度、棱慨舯摩擦系数、自捌滑性，抗结垢性、输送能耗低、耐蘑耗性居塑料之首使其成为耐磨输送管道的理想材料抗内压能力 好，抗应力开裂能力为普通H D P E 的2 0 0 倍，X L P E的4 倍；耐低温性能好，在零下2 6 9 ℃时仍然具有韧性：耐化学药品性好，在窜温F d ；溶I 二任何有机溶波．耐多种盐粪溶液的腐蚀，姥某些强酸在高温下对其青轻微的腐蚀外．在其他的碱涟、酸液中不受腐蚀；尤毒、尤味、卫生性封，被美国F D A 认为是与食品接触安全性的材料l 自于址自然光照F其老化寿命长达5 0 ‘l ? 以I ．，是目前世界j ：最好的种可代替生铁和碳钢的塑料拥有请多优良特性的U H M W P E 珲J 恒在目闱、工业、文体、交通运输、国防机械、纺织，造纸、矿业、农业、化工等领域作为大型防护容器和管道有着最为广泛的^ Z 用前景但是U H M w ' P E 分f 量极高，几乎没千j 流动性，挤} Ⅱ加工窖易产生熔体破 裂．目前U I q M W P E 制品丈部分仍采用柱塞式挤m工艺和压制烧鲒工艺生产，广品的种类、制造成本和应用领域都受到了很大的限制采用普通聚L 烯的挤H ：加T t 艺，树脂杠姆杆中经历了输送、睢空、熔融塑化、凝固定犁过程。

这种结晶高分子材料，结晶熔化时要吸热，拎却重结晶时又要放热X 因为熔体粘度高．机头挤H ) 压力商达} 几M P a ，而机头每卅商十M P a ，熔体温度会L 升5 ℃由于挤出速度报慢，熔体蔷热报厉售导致r 树脂“拉链式”的降解，瞬间树脂的分于量就会从数百万下降到几十万这就足五十年来采用传统聚乙烯加工方法挤山U I - I M W P E 失败的结症所在口1 9 5 7 年 U H M W P E 问世以来，半个世纪过去了，全世界U H i V l W P E 树膳总产揖小足2 0 万吨．而通坩丈品种的聚乙烯树脂虽然产业化时问只比U N M W P E早2 0 年，仃】争球总产_ | 妾已达6 0 0 0 多万吨问题的结症就足U H M W P E 分子母很高，“性能卓越．加I 用难”已经成为五十年来一个* } 界公认的难题2 赶熔点挤出拄术解决了U ／a ' ? d W P E 挤出 加工的世界性难题2 1 近熔点挤出理念 U F I M W P E 的诸多优良特性眚取决于它擞高的 分子量特性，在加t 过程中保住了超高制品的分子 量．就等于保住了超高的一切优良特性以 U I t M W P E 制品的耐磨耗性能为倒( 见图1 ) 。

1 20 9、、l O0 8O O＼60 0、4 ∞＼ ＼2：＼一一芝兰!：：O∞—一* “* ⋯⋯wj ㈣M 圈1 删【M w P E 的舟子量对耐磨性能的髟响U H M W P E 的加工成了近半个多世纪以来材料界、科技界拈同的关注的难题江苏联冠科技拉展有限公司与中科院化学所长期台作，对U H M W P E 挤山制品进行研究，提出了“粉体近熔点挤出成犁理念”，并在此基础上．通过配方醴计，低漏挤n 、、控制孥化等理念，将加热 和冷却赴同模儿中进行，从而设计H 1 适用于U H i V l W P E 粉料和牲料挤出成型的单螺杆挤出装置，解决，U H M W P E 在挤山成型过程中分子量骤减的世界性难题，开发m 了全新U H M W P E 管村，板材挤出技术及设备，管材分子量在2 5 0 万以h 板材制品分子最在3 0 0 万以上22 T i c o n a 的试验验证2 0 0 7 年T i o g a 公刮来江苏联冠视察，用带来- 2 6 1严为群钱晓宇周亚俊等分子量9 2 0 万T i o o n a4 1 5 0 U H M W P E 管材挤m 制品 的G U RX 1 2 1 料在联冠的设备上进行了管材挤出接强度与管材车身的强度非常接近．H D P E 在屈服试验，并将样品带呵德国检测，结粜如表1 、表2应』后出现应力衰减，而超高样品直到断裂也不发所示。

牛衰减，其试验结果列于图2 、圈3 厦表3 中眄溪曩曼鲤旦煎鼬瞧0 鬟藤—■●——■—●■一拦二盐j 仉“ l1 1 0 - 1 1 55 l 彤{ b ! ——————L ————J ———————L ———一‘⋯“ o ．9 5 I1 1 35 3 ．3船嚣’o ，9 3 0i 1 34 9 , 6 剁t I I M W P E ”09 3 4【1 45c 2表Il ' i c o n a 公目的u l i M V ·P E 骨柯检测数挥 n C O i l aT e s tR e s uL t s —E x t r u d e dS a m p i e s ( s e c o n ds e t )U I I 、1 W p E ∞u # H M 《H H j ? 2 ∞Ⅲ“表2n ⋯公司检涮的U H M W P E 扳材燕据3 美国+ 方国际公司的实验结果⋯地处南京的美国f 方国际公司是家寺U k 从事营销大型塑料管道焊接拉术及装备的公司．该公司2 0 0 8 年5 月用联冠提供的超高分子量聚乙烯管道进行热板对接焊后．送往美崮检测，8 月8 号国际塑料管道标准委员会成员分标准委员会卡任且负击I s o g o o I ，2 l3 0 7 - 2 0 0 9 标准起草和审定( 热窖悍机以及热窖悍接方面) 的泰勒先生来联魁交 流，他们采用国际l 壤先进的测量管村焊接强度的 设备进行了检测，在毫秒级的范围内测出的管材焊圈2 H D P E 管材( 犏号H ) 力对时闻曲线圈躅3L ' H M W P E 昔村( 编号P 】力对时间曲线广一—，一—电堑垂多／氛睾够一g I 厚度i n 【警J 繁I8 大力j “普。

j 群l 篙? Ij 黪雌i n ' | j 黪擎l 嚣 H D P E1 6 0S D Rl lI6 1 0 ．4 0 22 4 51 1 7 254 7 8 141 2 1 97 4 58 9 393 0 4 08[ 韧性 K5 9 3A 0 3 】2 3 91 1 4 861 4 8 0 6 31 2 1 17 2 48 8 283 0 2 93f 韧性 L5 9 7J A 0 42 4 11 1 6 0 ，51 4 8 1 182 2 77 2 91 9 4 193 0 2 49f 韧性l 十均值：3 0 3 16 7 黑色U H M W P E6 34 r a m ( D L4 ) P1 4 44 2 60 6 12 7 671 4 5 1 0 _ 01 1 5 68 5 32 5 5 741 1 3 9 8 36I 韧性 Q1 5 64 2 8l 帕72 5 283 7 8 509 5『1 1 0 91 1 4 1 791 1 6 5 5 22{ Ⅻ性 r 十均值：i 5 2 6 79．2 6 2分子鼋9 2 0J iT i c o n a4 15 0U H M W P E 管村挤出制品严为群钱晓宇周砸俊等 泰轴先生认为这是种趴来没有见过的性能载】6 5 优异的管材，町咀与正在研发的P E l 6 0 娃美。

他 认为这种管村在欧洲市场没有见过，有良好的应用前景 人们形容U H M W P E 是一种“神奇的塑料”我 们从试验结果( 幕3 、圈4 ) 可以看到它的神奇 目前戎们正存与泰勒先生和十方公司北同开发此 管材吼昂太瞰壤地麓捧它的作用． 伞司(4 分子量9 2 0 万“ 1 1 c o n a 4 1 5 0 管材研制 料T 供i c 蜥o n a 犍篙瓣孟盖蠢翟 产品品级，其部分产晶如F 表所示表4 1 k o n a 公司主要U G M W P E 牌号盈应用领域牌号丹丁量( 百类别应用领域H g ／t o o l l特殊月f 制{ 镕≈＆$ 级别孔材料丰填充高抗冲击强度粉料束填充昂高抗冲击强度粉料未填先优良的耐磨耗& 抗冲击强糟料未填充屉耐磨的标准超高 粉科束填充高酎唐、^ 粒径耪束填免廓时摩、低摩捧系教耪料特殊级注塑级粉料刖瞎融流动速率常g ／1 0 m m 数，M F R温度F载待1 b比重K p ／c m 3弛伸胤服强度M P a垃伸埘服应变％l c 】n 十宣唾度砰＆D眇浆培耗日舒转变蟛缸度，鲭 茼I8 2 M P a# 软化点8 00 4 1W ／( M k ) 1内部“”洲’喘㈣r 。

我们用近熔点挤出工艺成功的挤出了只含有 3 ％助剂的T i c ∞a 4 1 5 0 U H M W P E 管村，这在国内 外都是第次与用相同工艺设备挤} f j 的分于量 3 8 0 万的F K - 2 ( 无锡富坤) U H M W P E 管材主要性能对比列于袁6 中 表6 国产盲坤U I t M W P E 臂材制品与T l ∞m a4 1 ：$ 0管材制品性能对比陶产富坤 ( 甘f 量 ( 分子量3 8 0 万) ^ d 藤强度M p a 拉伸强度M m 断裂强度M p a 断裂伸长率％冲击强度K J ／m 2 热变形温度℃实验结果表明：T i c o n a 4 1 5 0 树脂的分子量高， 所以他的磨耗值只是富坤5 3 ％5 ，结束语超高分子量聚乙烯具有许多优异的性能，然而 如此优异的工程塑料却很少有人知道它的存在据 统计，全球普通聚乙烯需求量已经达到6 3 0 0 万吨 以L ，而U H M W P E 仪为l O 多万吨为什么这么 好的产品，市场且这么小呢? 关键是制品的加工方 法严重制约了L I H M W P E 的发展，近年来由于由 于科技界和企业的不懈努力，在熔体特性研究和加 工技术L 有了很大的进展。

我们研笈出了近熔点挤 冉方法，成功挤出分子蘸9 2 0 万的T i ⋯4 1 5 0 U H M a ．V P E 管材，正是我们结台熔体特性开发了相 应的设备和加工工艺，为U H M W P E 制品加工提供 丁全新的疗法，选将为超高加工业的拄展提供了保障在中国，般情况下超高分于最聚乙烯的原 料价格比普通聚乙烯岛4 0 0 0 元( P ．3 d B ) ．怔i 是两 者的原料成本是相当的，由于U H M W P E 管村的性 能优异，所以它的价格是F I D P E 制品的2 - - - 3 倍， 陶此它的经济效益和社会效益都是十分明显的， 可以预见，随着U H M W P E 管材加工方法的 突破和应用领域的不断开拓．定将促进U H M W P E 原料工业和制品加工业的发展 2 6 3 ．。