Đặc Trưng Vật Liệu UPE

Bobby Brown

Cập nhật 2016-09-09

Mục lục

UPE, UHMWPE, UHMW là gì
Tính chất hóa học và ứng dụng
Biểu Đồ Khả Năng Chịu Hóa Chất UPE

UPE, UHMWPE, UHMW là gì

Polyethylene có khối lượng phân tử siêu cao (UHMWPE, UHMW) là một loại thuộc nhóm nhựa nhiệt dẻo polyethylene. Còn được gọi là polyethylene có mô-đun cao (HMPE) hoặc polyethylene hiệu suất cao (HPPE), UHMWPE có các chuỗi cực dài, với khối lượng phân tử thường từ 3,5 đến 7,5 triệu amu. Chuỗi dài hơn giúp truyền tải hiệu quả hơn vào khung xương polymer bằng cách tăng cường các tương tác giữa các phân tử. Điều này tạo ra một vật liệu rất bền, có độ bền va đập cao nhất trong tất cả các loại nhựa nhiệt dẻo hiện nay.

Quá trình polymer hóa UHMWPE đã được thương mại hóa bởi công ty Ruhrchemie AG vào những năm 1950, một công ty đã trải qua nhiều lần đổi tên qua các năm. Ngày nay, các vật liệu bột UHMWPE, có thể được ép trực tiếp thành các hình dạng sản phẩm cuối cùng, được sản xuất bởi các công ty như Ticona, Braskem, DSM, Teijin (Endumax), Celanese và Mitsui. UHMWPE đã qua xử lý có sẵn ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm sợi, tấm và thanh.

Tính chất hóa học và ứng dụng

Cấu trúc và khả năng kháng hóa chất

Polyethylene có khối lượng phân tử siêu cao (UHMWPE) có cấu trúc phân tử tương tự như polyethylene thông thường (PE), nhưng khối lượng phân tử của nó cao hơn đáng kể, thường trong khoảng 3,5 đến 7,5 triệu amu (hoặc Dalton). Cấu trúc đặc biệt này mang lại cho UHMWPE độ bền cơ học và khả năng kháng hóa chất vượt trội, đặc biệt là với axit, kiềm và hầu hết các dung môi hữu cơ. Nhờ khả năng duy trì hiệu suất ổn định trong hầu hết các môi trường, UHMWPE được sử dụng rộng rãi trong cả lĩnh vực y tế và công nghiệp. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, UHMWPE có thể chịu được nồng độ cao của các hóa chất như axit sulfuric, axit hydrochloric và natri hydroxit.

Tính chất cơ học và độ kết tinh

Hiệu suất cơ học
Polyethylene có khối lượng phân tử siêu cao (UHMWPE) vượt trội về hiệu suất cơ học, có khả năng chống mài mòn vượt xa các loại nhựa nhiệt dẻo khác. Tính tự bôi trơn nổi bật của UHMWPE khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp hoạt động trong môi trường chịu mài mòn cao, như máy móc công nghiệp và thiết bị vận chuyển. Độ bền vượt trội của UHMWPE giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của các bộ phận và giảm nhu cầu bảo trì.
Độ kết tinh
Mặc dù UHMWPE có độ kết tinh tương tự như Polyethylene có mật độ cao (HDPE), nhưng khối lượng phân tử siêu cao mang lại cho nó độ bền và độ cứng vượt trội. Cấu trúc phân tử cải tiến này tạo ra các đặc tính vật liệu quan trọng cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, mang lại hiệu suất tốt hơn khi chịu tải và tăng khả năng chống biến dạng.

Melting Point and Thermal Expansion

Điểm nóng chảy
Polyethylene có khối lượng phân tử siêu cao (UHMWPE) có điểm nóng chảy khoảng 130°C. Mặc dù điểm nóng chảy ở mức tương đối trung bình, cấu trúc có khối lượng phân tử cao của UHMWPE cung cấp khả năng ổn định nhiệt đáng kể ở nhiệt độ cao. Sự ổn định này rất quan trọng cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất ổn định dưới áp lực nhiệt.
Độ giãn nở nhiệt
UHMWPE có hệ số giãn nở nhiệt thấp, điều này có lợi trong việc duy trì độ ổn định kích thước khi có dao động nhiệt độ. Khác với nhiều vật liệu khác, UHMWPE không trở nên giòn ở nhiệt độ thấp. Ngay cả ở nhiệt độ dưới 0°C, UHMWPE vẫn giữ được độ bền và độ cứng tuyệt vời, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng trong môi trường lạnh.

Biểu Đồ Khả Năng Chịu Hóa Chất UPE

Cách Sử Dụng Biểu Đồ Này

» Ý nghĩa của các ký hiệu:

OK: Được khuyến nghị.
△: Cần xác nhận khả năng sử dụng bằng cách thử nghiệm trước.
X: Không được khuyến nghị.

»Biểu đồ này chỉ cung cấp kết quả cho một hóa chất đối với vật liệu. Nếu khách hàng sử dụng nhiều loại hóa chất cùng lúc, vui lòng chọn vật liệu dựa trên kinh nghiệm. »Biểu đồ này chỉ mang tính chất tham khảo và không áp dụng cho tất cả các môi trường làm việc. Vui lòng tham khảo thiết kế thiết bị dựa trên kinh nghiệm thực tế.

Phân loại	Tên tiếng Anh	Tiếng Việt	UPE
Axit hữu cơ	Acetic acid	Axit axetic	OK (10% - 100% @ 20˚C) △ (80% - 100% @ 60˚C)
	Acetic acid, glacial	Axit axetic băng	N/A
	Acetic anhydride	Anhydrit axetic	N/A
	Citric acid	Axit citric	N/A
Hợp chất hữu cơ	Acetaldehyde	Acetandehit	N/A
	Acetone	Aceton	N/A
	Methyl alcohol	Metanol	OK (20˚C, 60˚C)
	Aniline	Anilin	N/A
	Benzaldehyde	Benzandehit	N/A
	Benzene	Benzen	△ (20˚C) X (60˚C)
	Benzyl alcohol	Cồn benzyl	N/A
	Benzyl chloride	Clorua benzyl	N/A
	Corn oil	Dầu ngô	N/A
	Ethanol	Ethanol	N/A
	Ethylene glycol	Ethylene glycol-(1,2)	OK (20˚C, 60˚C)
	Fatty acid	Axit béo	N/A
	Formaldehyde	Formaldehyde	N/A
	Formic acid	Axit fomic	OK (20˚C, 60˚C)
	Hexane	Hexan	N/A
	Lactic acid	Axit lactic	N/A
	Methanol	Metanol	N/A
	Paraffin oil	Dung môi hữu cơ	N/A
	Petroleum	Dung môi hữu cơ	N/A
	Phenol	Phenol	N/A
	Propane, liq	Propane lỏng	N/A
	Propanol	Propanol	N/A
	Stearic acid	Axit stearic	N/A
	Tannic acid	Axit tannic	N/A
	Tartaric acid	Axit tartaric	N/A
	Toluene	Toluen	X (20˚C, 60˚C)
	Urea	Urê	N/A
Hợp chất vô cơ	Ammonia	Amoniac	OK (20˚C, 60˚C)
	Ammonium chloride	Clorua amoni	OK (20˚C, 60˚C)
	Ammonium hydroxide	Hydroxit amoni	N/A
	Ammonium nitrate	Nitrat amoni	OK (20˚C, 60˚C)
	Ammonium sulfate	Sulfat amoni	OK (20˚C, 60˚C)
	Aqua regia	Axit aqua regia	N/A
	Barium chloride	Clorua bari	N/A
	Barium hydroxide	Hydroxit bari	N/A
	Brine	Nước muối	N/A
	Calcium Chloride	Clorua canxi	OK (20˚C, 60˚C)
	Calcium hydroxide	Hydroxit canxi	OK (20˚C, 60˚C)
	Carbonic acid	Axit carbonic	N/A
	Chloric acid	Axit chloric	N/A
	Chlorine	Clo	N/A
	Detergent	Chất tẩy rửa	N/A
	Hydrobromic acid	Axit hydrobromic	N/A
	Hydrochloric acid	Axit hydrochloric	OK (20˚C, 60˚C)
	Hydrofluoric acid	Axit hydrofluoric	N/A
	Hydrogen peroxide	Hydro peroxit	N/A
	Nitric acid	Axit nitric	OK (0% - 30% @ 20˚C) △ (30% - 50% @ 20˚C, 60˚C) X (≥ 70% @ 20˚C, 60˚C) X (Khói @ 20˚C, 60˚C)
	Phosphoric acid	Axit phosphoric	N/A
	Potassium hydroxide	Kali hydroxit	OK (20˚C, 60˚C)
	Potassium nitrate	Kali nitrat	N/A
	Potassium sulfate	Kali sulfat	N/A
	Sodium carbonate	Natri carbonat	OK (20˚C, 60˚C)
	Sodium hydroxide	Natri hydroxit	OK (20˚C, 60˚C)
	Sodium nitrate	Natri nitrat	N/A
	Sulfuric acid	Axit sulfuric	OK (0% - 80% @ 20˚C) △ (98% @ 20˚C) X (80% - 98% @ 60˚C) X (Khói @ 20˚C, 60˚C)
	Sulfur dioxide	Lưu huỳnh điôxit	N/A