超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是由乙烯單體在特定催化劑的作用下聚合而成的粘均分子量大于150萬以上的熱塑性工程塑料。該產品具有優異的綜合性能。它的耐磨損、耐低溫、耐腐蝕、自潤滑、抗粘附、抗沖擊性能均名列前茅,被稱為“令人驚異的塑料”,超高分子量聚乙烯自問世以來即受到廣泛的關注,但由于加工難度大,限制了它的應用,直至七十年代才由少數發達國家開始實現工業化生產。隨著人們對超高分子量聚乙烯優異性能的不斷認識,加大研發力度,使這種優異塑料已開始在眾多領域中大顯身手,日益受到人們的青睞。
●超高分子量聚乙烯耐磨管
●超高分子量聚乙烯耐磨管安裝注意事項
1、根據安裝情況,選擇合適的產品型號及長度。
2、安裝前將螺母置于兩端不銹鋼接管上,接管端橡膠密封圈完好。
3、螺母與兩端接頭旋緊時不必用力過猛,以免損壞密封圈。
4、安裝完畢后,可用肥皂水檢查連接部位是否存在泄漏現象。
5、重新安裝時需同時更換橡膠密封圈。
●超高分子量聚乙烯耐磨管的應用
煤炭業:超高分子量聚乙烯在礦山的應用十分廣泛,如選煤廠用于輸送重介質及煤水漿的管道、管材、彎頭;礦山運輸機械的絞車襯板、絞車軸瓦、壓濾機濾板、噴漿機襯板、噴漿機噴頭、彎管、纏繞式升機滾筒襯板、煤倉襯板、溜槽襯板、浮選機葉輪、鋼絲繩罐道導向套、地滾及地滾軸套、礦車軸承、電機車軸瓦等。
熱電廠:用于輸送粉煤灰干粉以及水灰漿的管道;
航運業:用于清理航道輸送泥沙;
化工業:用于輸送各種腐蝕嚴重的流體。如酸、堿、鹽等;
建筑業:用于自來水供水管、飲用水管、排水立管、下水管、混料泵車的泥漿輸送;
冶金工業:用于輸送礦漿、冶金廢渣、鉛粒、鋁粉等有色金屬的管道;
食品業:用于輸送小麥、面粉、大米、大豆、谷物、玉米、食鹽等;
市政工程:三廢、工業污水處理系統管道,城市下水污泥排放管。
性能指標 |
| 測試值 |
拉伸屈服強度Mpa | GB/T8804 | ≥22 |
簡支梁沖擊強度KJ/m2 | GB/T1043 | ≥90 |
拉伸斷裂伸長率% | GB/T8804 | ≥350 |
扁平(壓至半徑1/2) | GB/T5836.1 | 不破裂 |
維卡軟化點℃ | GB1633 | ≥130 |
短期靜脈壓強度 | GB6111 | 通過 |
管材爆破壓力 Mpa | GB/T15560 | ≥5.0(管材 110×6.5) |
磨損試驗(mm/a) | 管道法 | 磨損厚度為A3鋼管的1/8以下 |
●超高分子量聚乙烯耐磨管使用注意事項:
1.管材和管件應存放在通風良好的庫房或簡易棚內,不得露天存放,防止陽光直射,注意防火安全,距離熱源不得小于1米。
2.管材應水平堆放在平整的地上,應避免彎曲管材,堆放高度不得超過2米,管材應逐層堆放,不宜疊得過高。
3.配送管材和管件時,就小心輕放,避免油污,嚴禁劇烈撞擊,與尖銳物品碰觸和拋、摔、滾、拖。
4.不得用硬物敲打管材與管件,尤其在低溫度時必須與管材軸向垂直方向切割管材,并保持切口干凈平整。
5.熱熔連接應嚴格按照規定的熔拉深度進行連接。
6.熱熔連接應嚴格按照規定的熔接時間進行。
7.熱熔連接時,管材和管件最大偏角度不得超過5度。
8.管材彎曲時,彎曲半徑不得小于管子直徑的8倍,嚴禁用明火加熱彎曲。
9.金屬螺紋在設計時采用"V"形螺紋,連接時可使用麻或生料帶密封,不可擰得過緊。兩根管子交叉重疊時必須使用彎管。
10.聚乙烯給水管應避免作為拉攀,吊架等使用。直埋暗管封閉后,應標明暗管的位置和走向。嚴禁在管上沖擊或釘金屬釘等尖銳物體。
●超高分子量聚乙烯耐磨管性能特點
超高分子量聚乙烯管材(UHMWPE)與其它管材相比較,具有卓越超群的優越性能:
高耐磨性 在諸多管道材料中,其磨耗指數最小。耐磨性具塑料之冠,是酚醛樹酯的17.9倍、尼龍六(PA66)的六倍、聚四氟乙烯(PTFE)的5倍,是碳鋼的6.6倍、不銹鋼的5.5倍,黃銅的27.3倍,提高了使用壽命。
不易結垢 有良好的潤滑性和不粘附性(抗粘附能力可與聚四氟乙烯媲美)。介質流速超過2.3米/秒,不結垢。粗糙度是鋼管的1/6,流動阻力小,其內徑設計可以比鋼管小約15.4%,大大降低清垢成本,避免二次污染。
高耐腐蝕性 分子結構穩定性極高。無電化學腐蝕。耐多種化學介質侵蝕。
高抗沖擊性 本產品按GB/T1843標準,進行懸壁梁沖擊實驗達到無破壞。沖擊強度列通用工程塑料之首,為聚氯乙烯(PVC)的20倍、PC的兩倍、ABS的五倍,且能在-196攝氏度下保持。無論是外力強沖擊,還是內部壓力波動都難以使其開裂,這是其它任何塑料沒有的特性。具有優良的抗內壓強度,耐環境應力開裂性、抗快速開裂性。
柔韌性 拉伸斷裂伸長率大于350%。地殼沉降不斷裂,避免事故的發生。
分子量 粘均分子量可達500萬左右。
耐候性 分子量高,分子鏈為線型分子結構,穩定性高。具有突出的抗老化能力,使用壽命長。有突出的耐低溫沖擊性。
經濟型 重量輕,運輸方便。不需要任何防腐處理,安裝費用比傳統材料低。加之耐腐蝕、耐磨損、耐候性等諸多因素綜合比較,不需要清洗或極少清洗,綜合經濟效益是鋼管的6倍以上;易連接、安裝方便 采用螺紋、法蘭及接頭等方式連接。
其他 本品還有吸收沖擊能、消音性、不吸水性、密度低、耐環境應力開裂性、抗快速開裂性等特性。
●超高分子量聚乙烯常用性能指標表 |
性能 | 項目 | 測試標準 | 單位 | 指標 | 物理性能 | 平均分子量 | 粘度法 | 萬 | 150-400 | 密度 | GB/T 1033-1986 | g/cm 3 | 0.935-0.95 | 吸水率 | GB/T 1034-2008 | % | <0.01 | 機械性能 | 拉伸屈服強度 | GB/T 8804 | Mpa | ≥22 | 拉伸斷裂強度 | GB/T 1040-1992 | Mpa | ≥30 | 拉伸斷裂伸長率 | GB/T 8804 | % | 300-400 | 簡支梁缺口沖擊強度 | GB/T 1843-80 | Kj/㎡ | 90-100 | 邵氏硬度(HD) | GB/T 2411-1980 | ﹣ | 50-60 | 磨耗 | GB/T 3960-1983 | ㎝3 | <2.0×10-4 | 熱性能 | 熔點 | GB/T 11998-1989 | ℃ | 136 | 熱變形溫度 | GB/T 1634-2004 | ℃ | ≥80 | 線膨脹系數 | GB/T 1036-1986 | 10﹣4/℃ | 1.5 | 熱傳導率 | GB/T 3399-1982 | W/m﹣1K﹣1 | 0.35 |
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●UHMWPE與其他工程塑料的性能比較 |
項目 | 性能 | 試驗方法 ASTM | 單位 | UHMW- PE | ABS | PA-66 | PC | POM | PTEE | 物理性能 | 密度 | D1505 | g/cm 2 | 0.935 | 1.02~1.04 | 1.13~1.15 | 1.20 | 1.40 | 2.14~220 | 機械性能 | 斷裂強度 | D638 | N/ cm 2 | 2900 | 2450~4214 | 6174~8232 | 5488~6566 | 6860 | 1372~3430 | 斷裂伸長率 | D638 | % | 350 | 5~60 | 60~300 | 100~130 | 75 | 200~400 | 沖擊強度 (缺口) | D256 | CJ.cm/cm 2 | 沒破壞 | 160~440 | 60~110 | 710~950 | 80~130 | 160 | 硬寬(洛氏) | D747 |
| 40 | 85~109 | 85~120 | 118 | 120 | - | 熱性能 | 熔點 | D2117 | ℃ | 136 | - | 225 | 240 | 166 | 327 | 維卡軟化點 | D1525 | ℃ | 134 | - | - | - | - | - | 熱變形溫度 (0.46mpa) | D684 | ℃ | 85 | 96~108 | 182~244 | 132~144 | 170 | 321 | 膨脹系數 | D696 | 10﹣4/℃ | 1.5 | 0.95~1.3 | 0.8 | 0.66 | 0.81 | 1.0 | 電性能 | 體積電阻 | D257 | SL-CM | 1017-18 | 1015-16 | 1014-15 | 1016 | 1015 | >1018 | 擊穿電壓 | D149 | Kv/mm | 50 | 14~20 | 15~19 | 16 | 15 | 20 | 介電常數 | D150 |
| 2.3 | 2.4~3.8 | 3.4~3.6 | 2.96 | 3.7 | >2.1 | 介電耗損角 正切值 | D150 | 104 | 2~3 | 70~150 | 400 | 90~100 | 48 | <2 | 其它 | 吸水率 | D570 | % | <0.01 | 0.2~0.45 | 1.5 | 0.15 | 0.25 | <0.01 |
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●鋼襯超高分子量聚乙烯復合管通用規格 |
管材直徑 (mm) | 鋼管壁厚 (mm) | 超高壁厚 (mm) | 鋼材總厚(mm) | 鋼材重量 (mm) | 超高重量 (mm) | 理論總重量 (kg/m) | 114 | 4 | 7 | 11 | 10.85 | 2.18 | 13.03 | 8 | 12 | 2.46 | 13.31 | 121 | 4 | 7 | 11 | 11.54 | 2.33 | 13.87 |
| 8 | 12 | 2.64 | 14.18 | 127 | 4 | 7 | 11 | 12.13 | 2.46 | 14.59 |
| 8 | 12 | 2.79 | 14.92 | 133 | 4 | 7 | 11 | 12.72 | 2.59 | 15.31 |
| 8 | 12 | 2.94 | 15.66 | 140 | 4 | 7 | 11 | 13.42 | 2.75 | 16.17 |
| 8 | 12 | 3.12 | 16.54 | 146 | 4 | 7 | 11 | 14.01 | 2.88 | 16.89 |
| 8 | 12 | 3.27 | 17.28 | 152 | 4 | 7 | 11 | 14.60 | 3.01 | 17.61 |
| 8 | 12 | 3.42 | 18.02 | 159 | 4 | 8 | 12 | 15.29 | 3.59 | 18.88 |
| 10 | 14 | 4.43 | 19.72 | 159 | 5 | 8 | 13 | 18.99 | 3.54 | 22.53 |
| 10 | 15 | 4.37 | 23.36 | 168 | 4 | 8 | 12 | 16.18 | 3.82 | 20.00 |
| 10 | 14 | 4.71 | 20.89 | 168 | 5 | 8 | 13 | 20.10 | 3.77 | 23.87 |
| 10 | 15 | 4.65 | 24.75 | 180 | 5 | 8 | 13 | 21.58 | 4.07 | 25.65 |
| 10 | 15 | 5.03 | 26.61 | 180 | 6 | 8 | 14 | 25.75 | 4.02 | 29.77 |
| 10 | 16 | 4.96 | 30.71 | 194 | 6 | 8 | 14 | 27.82 | 4.37 | 32.19 |
| 10 | 16 | 5.4 | 33.22 | 203 | 6 | 8 | 14 | 29.15 | 4.6 | 33.75 |
| 10 | 16 | 5.69 | 34.84 | 219 | 6 | 8 | 14 | 31.52 | 5 | 36.52 |
| 10 | 16 | 6.19 | 37.71 | 219 | 8 | 8 | 16 | 41.63 | 4.9 | 46.53 |
| 10 | 18 | 6.06 | 47.69 | 245 | 6 | 8 | 14 | 35.36 | 5.65 | 41.01 |
| 10 | 16 | 7.01 | 42.37 | 245 | 8 | 8 | 16 | 46.76 | 5.55 | 52.31 |
| 10 | 18 | 6.88 | 53.64 | 273 | 6 | 8 | 14 | 39.51 | 6.36 | 45.87 |
| 10 | 16 | 7.89 | 47.40 | 273 | 8 | 10 | 18 | 52.58 | 7.76 | 60.04 |
| 12 | 20 | 9.24 | 61.52 | 299 | 6 | 8 | 14 | 43.35 | 7.01 | 50.36 |
| 10 | 16 | 8.7 | 52.05 | 299 | 8 | 10 | 18 | 57.41 | 8.58 | 65.99 |
| 12 | 20 | 10.22 | 67.63 | 325 | 6 | 8 | 14 | 47.20 | 7.67 | 54.87 |
| 10 | 16 | 9.52 | 56.72 | 325 | 8 | 10 | 18 | 62.54 | 9.39 | 71.93 |
| 12 | 20 | 11.2 | 73.74 | 351 | 6 | 8 | 16 | 51.05 | 8.32 | 59.37 |
| 10 | 18 | 10.34 | 61.39 | 351 | 8 | 10 | 18 | 67.67 | 10.21 | 77.88 |
| 12 | 20 | 12.18 | 79.85 | 377 | 6 | 10 | 16 | 54.89 | 11.51 | 66.04 |
| 12 | 18 | 13.31 | 68.20 | 377 | 8 | 10 | 18 | 72.80 | 11.03 | 83.83 |
| 12 | 20 | 13.16 | 85.96 | 402 | 8 | 12 | 20 | 77.73 | 11.81 | 91.83 |
| 14 | 22 | 14.1 | 94.09 | 426 | 8 | 12 | 18 | 62.14 | 12.69 | 77.30 |
| 14 | 20 | 15.61 | 79.74 | 426 | 8 | 12 | 20 | 82.46 | 15 | 97.46 |
| 14 | 22 | 17.42 | 99.88 | 450 | 8 | 12 | 20 | 87.20 | 15.91 | 103.11 |
| 14 | 22 | 18.47 | 105.67 | 480 | 8 | 12 | 22 | 93.12 | 17.04 | 110.16 |
| 14 | 20 | 19.97 | 112.91 | 500 | 8 | 12 | 20 | 97.06 | 17.79 | 114.85 |
| 14 | 22 | 20.67 | 117.73 | 530 | 8 | 12 | 20 | 102.98 | 18.92 | 121.90 |
| 14 | 22 | 21.99 | 124.97 |
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●超高分子量聚乙烯管通用規格 |
公稱外徑 (dn/mm) | 公稱壓力(kg/m) | 1.0 | 1.25 | 1.6 | 壁厚(mm) | 重量(kg) | 壁厚(mm) | 重量(kg) | 壁厚(mm) | 重量(kg) | 75 | 0 | 0.00 | 5 | 1.07 | 7 | 1.45 | 89 | 0 | 0.00 | 6 | 1.52 | 7 | 1.75 | 114 | 0 | 0.00 | 7 | 2.28 | 8.5 | 2.73 | 133 | 0 | 0.00 | 8 | 3.05 | 10 | 3.75 | 140 | 0 | 0.00 | 8.5 | 3.41 | 10.5 | 4.1 | 159 | 8 | 3.68 | 9.5 | 4.33 | 12 | 5.38 | 168 | 8.5 | 4.13 | 10 | 4.81 | 12.5 | 5.92 | 180 | 9 | 4.69 | 11 | 5.67 | 13.5 | 6.85 | 219 | 10.5 | 6.67 | 13 | 8.16 | 16.5 | 10.18 | 245 | 12 | 8.52 | 15 | 10.51 | 18.5 | 12.77 | 273 | 13.5 | 10.68 | 16.5 | 12.90 | 20.5 | 15.77 | 325 | 16 | 15.07 | 19.5 | 18.51 | 24 | 22.01 | 351 | 17 | 17.30 | 21 | 21.12 | 26 | 25.75 | 377 | 18 | 19.69 | 22.5 | 24.31 | 28 | 29.87 | 402 | 19.5 | 22.73 | 24 | 27.65 | 29.5 | 33.49 | 426 | 20.5 | 25.33 | 25.5 | 31.12 | 31.5 | 37.87 | 450 | 21.5 | 28.07 | 27 | 34.80 | 33 | 41.93 | 480 | 23 | 32.03 | 28.5 | 39.21 | 36 | 48.71 | 530 | 25.5 | 39.20 | 31.5 | 47.85 | 40 | 59.73 |
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