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- 钢衬四氟管道
- 超高分子量聚乙烯管道
- 超高分子量聚乙烯管
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商品详细描述
洛阳国润管业有限公司专业生产：新型洗煤管道，焦化厂耐磨管道，水煤浆管道，煤矿回填管道，洗煤行业专用管道 技术咨询：0379-60692515 13937986106
一、简述
洗煤行业是一个处处有磨损、时时有磨损的环境，整个洗煤系统就完全处在一个与磨损要效益的环境之中。无论是跳汰还是重介，磨损与腐蚀都是影响整个系统正常运转的主要矛盾。因此，设备及零件选用抗磨损、耐腐蚀材料制作就成为本行业一个永恒的课题。
二、关于超高分子量聚乙烯
1. 什么叫做超高分子量聚乙烯
简言之，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）就是分子量比普通聚乙烯的分子量高10倍以上的聚乙烯。科学地讲，在国际标准ISO-11542第一节中，将测试条件为温度：190℃、压力：21.6 kg/cm2时所得熔融指数（MFR）小于0.1 g/10 min的聚乙烯被归类为超高分子量聚乙烯（UHMWPE）。
2. 超高分子量聚乙烯分子量的测定方法及测试标准
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的基本化学单位是—CH2—。因此，一个具有4×106分子量的高分子量聚合物的长分子链就含有285×103个碳原子。然而，由于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的超长分子链，使它不溶于绝大多数的溶剂。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的不溶性，使得尺寸排阻色谱法（SEC）不能应用来测定它的分子量。再者，由于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的熔粘性，也不能用熔流指数测量超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的分子量。现在，对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的分子量特性的测量主要有两个不同方法取得，即稀薄溶液粘度测量法和拉伸应力测量法；并有三种不同的测试标准广为世界各地所接受并采用。上述两种方法、三种不同的计算标准及测定结果见下表。
不同计算标准的结果
3. 超高分子量聚乙烯的特性
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）由于其熔融粘度极高，即使加热到它的晶态熔融点时它也不呈液态，而这种不流动性是由于其超长的单分子链的高度缠结。通俗的讲就像一堆麻绳，低分子量聚乙烯如聚乙烯腊等就像一万根一米长的麻绳堆缠在一起，很容易分开；普通聚乙烯产品就如同一千根十米长的麻绳堆缠在一起，不太容易分开，但下点小功夫还是能够将它们分开的；而超高分子量聚乙烯（UHMWPE）就像一百根一百米长的麻绳堆缠在一起，即使下很大功夫也很难将它们分开。正因为如此，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）就具有了许多超常的特性。它包括：
① 杰出的抗磨损性（属于柔性抗磨，下文中将详述）；
② 极高的抗冲击强度、抗断裂性；
③ 极优良的化学稳定性及低粘着性；
④ 极强的超低温特性；
⑤ 极低的摩擦系数；
⑥ 优良的自润滑性；
⑦ 不吸水；
⑧ 冲击能量的高吸收率及吸音降噪特性；
以上特性中，现在在实际使用中利用最多的是它杰出的抗磨损特性和高抗冲特性。在洗煤行业中最受重视的是前者——它的超常抗磨损特性。
三、洗煤与磨损
无论是跳汰还是重介洗煤，都是利用煤及其中所含杂质的比重不同使杂质从煤中分离出来，以提高制成品的质量。在洗煤的整个过程中，无论是原煤准备与输送介质的准备及输送、洗选、分离等等各个环节，都存在着大量的、长期的对设备、零部件的磨损问题，而且这个磨损问题是洗煤企业的一个永恒的有待解决的问题。
四、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）与抗磨损
如前述，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有极高的抗磨损特性，它的抗磨损是一种特殊的抗磨损，其耐磨机理暂且称之为柔性耐磨机理。
耐磨材料按照耐磨机理来分可分为两大类，刚性耐磨和柔性耐磨。前者是我们以往比较熟悉的，如铁比木头耐磨它是利用材料的刚性，准确地讲是利用它的硬度。我们知道判断一个物体是否比另一个硬，可以看看哪一个物体在另一个物体表面能够划出痕迹，被划出痕迹的物体就比较软。一般来讲，软的物体耐磨性要比硬的物体的耐磨性要差，这一点我们比较容易理解。这也就是像刀子削苹果皮一样，硬的物体表面的许多可以看出的和一些微观的尖锐锋利的小刀将软的物体表面连割带划地剥离掉了，简单地被称为磨掉了，笔者又把这种磨损形象地称之为切削磨损。
所谓超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的耐磨指的是其柔性耐磨。现在通用的说法叫做水砂耐磨，是从检测方法而得名的，具体方法为：
将被测件与极细的砂粒放在水中，通过搅拌、旋转等方法让被测件与砂粒充分地动态接触，互相碰撞、摩擦，经过一定时间后将被测件取出，称量被测件的质量损失量，并求出损失量与被测件原质量的比，来对比被测件的耐磨程度。
物体的柔性耐磨不是依仗它的硬度，而是靠它内在的柔韧性。准确地说应该是其韧性。而且柔性耐磨又是一种特殊状况下的耐磨，它不像刚性耐磨材料那样在大多数情况下都耐磨：一个简单的试验大家都可以做。用一个超高分子量聚乙烯（UHMWPE）板与一个表面很粗糙的钢板对磨，结果很明显超高分子量聚乙烯（UHMWPE）板被磨掉了，钢块看来毫发无伤。这就使我们得出的一个结论，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）经不住切削磨损的破坏，它的耐磨仅仅是一种柔性耐磨。
那么，柔性耐磨又是一种什么样的机理呢？前边讲到了，柔性耐磨是靠物体的韧性。回到检测实验环境中，被测件在与沙粒的互相碰撞、摩擦时，由于沙粒比被测件的表面硬度高，会在被测件表面划出许许多多的划痕。这些划痕，一部分是被测件凹进去所得（如铜等一些软金属的耐磨主要依靠这种方式）；另一部分是被测件被割去一小块所得。刚性被测件（表面硬度低于沙粒）是被割去形成划痕的部分多；而柔性被测件则是凹进去的部分多。像超高分子量聚乙烯（UHMWPE）这种分子链极长的柔性件即使被割，也没有被割掉，而仅被割出许多小条，这些小条与被测件连在一起，在被侧件表面微观形成许多绒毛状的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）条。这样，沙粒再与被测件互相碰撞、摩擦时先碰到这些绒毛而很少再与被测件的本体发生碰撞、摩擦，只有在绒毛被在割掉之后才能与被测件本体再发生碰撞、摩擦。而像超高分子量聚乙烯（UHMWPE）这种分子链极长的物体由于分子间的无序缠结非常之多，使得其产生出的小绒毛很难被切断，也就更有效地阻止了沙粒于本体的重新碰撞、摩擦，结果就使得它在这种情况下非常地耐磨。
五、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的改性与抗磨损
前面讲到由于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的超长分子链的高度缠结使得它的熔融粘度很高，也就是说在它加热到它的晶态熔融点时，它也不呈流动状态。因此，它的加工性能就显得非常差，加工效率非常的低，对于企业来讲就是说加工成本非常地高。正因为这样，许许多多超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的研究学者们就想采用种种方法来改善它的加工性，如化学改性、物理改性等等。化学改性就是在超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的聚合物过程中加进其它高分子物质，以改变它的高温流动性；物理改性就是将超高分子量聚乙烯（UHMWPE）粉状原料掺混进其它物质，前者称为共聚改性，后者称为共混改性。由于共聚改性的技术及采用难度较大，国内对于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的改性全部为共混改性。回想我们前面麻绳的比喻，共聚改性就像在麻绳上增加一些标记，在你需要理顺它时，容易找寻。而共混改性就像在麻绳上涂上一层腊，在理顺时，绳与绳之间更滑溜。从它的耐磨机理中我们可以很容易地看出，无论什么样的改性，都会对它的耐磨特性发生影响，前者会影响少一些，而后者会影响大一些。
一、简述
洗煤行业是一个处处有磨损、时时有磨损的环境，整个洗煤系统就完全处在一个与磨损要效益的环境之中。无论是跳汰还是重介，磨损与腐蚀都是影响整个系统正常运转的主要矛盾。因此，设备及零件选用抗磨损、耐腐蚀材料制作就成为本行业一个永恒的课题。
二、关于超高分子量聚乙烯
1. 什么叫做超高分子量聚乙烯
简言之，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）就是分子量比普通聚乙烯的分子量高10倍以上的聚乙烯。科学地讲，在国际标准ISO-11542第一节中，将测试条件为温度：190℃、压力：21.6 kg/cm2时所得熔融指数（MFR）小于0.1 g/10 min的聚乙烯被归类为超高分子量聚乙烯（UHMWPE）。
2. 超高分子量聚乙烯分子量的测定方法及测试标准
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的基本化学单位是—CH2—。因此，一个具有4×106分子量的高分子量聚合物的长分子链就含有285×103个碳原子。然而，由于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的超长分子链，使它不溶于绝大多数的溶剂。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的不溶性，使得尺寸排阻色谱法（SEC）不能应用来测定它的分子量。再者，由于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的熔粘性，也不能用熔流指数测量超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的分子量。现在，对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的分子量特性的测量主要有两个不同方法取得，即稀薄溶液粘度测量法和拉伸应力测量法；并有三种不同的测试标准广为世界各地所接受并采用。上述两种方法、三种不同的计算标准及测定结果见下表。
|
测试方法 |
计算标准 |
应用区域 |
|
稀薄溶液粘度测量法 |
ISO 1628-3 |
欧洲、亚洲 |
|
|
ASTM D 4020 |
美国、亚洲 |
|
拉伸应力测量法 |
ISO 11542-2 |
欧洲、美国 |
|
标准 |
分子量×106 g／mol |
|||||
|
ASTM D 4020 |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ISO 1628 |
0.5 |
1.5 |
3 |
5 |
7 |
9 |
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）由于其熔融粘度极高，即使加热到它的晶态熔融点时它也不呈液态，而这种不流动性是由于其超长的单分子链的高度缠结。通俗的讲就像一堆麻绳，低分子量聚乙烯如聚乙烯腊等就像一万根一米长的麻绳堆缠在一起，很容易分开；普通聚乙烯产品就如同一千根十米长的麻绳堆缠在一起，不太容易分开，但下点小功夫还是能够将它们分开的；而超高分子量聚乙烯（UHMWPE）就像一百根一百米长的麻绳堆缠在一起，即使下很大功夫也很难将它们分开。正因为如此，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）就具有了许多超常的特性。它包括：
① 杰出的抗磨损性（属于柔性抗磨，下文中将详述）；
② 极高的抗冲击强度、抗断裂性；
③ 极优良的化学稳定性及低粘着性；
④ 极强的超低温特性；
⑤ 极低的摩擦系数；
⑥ 优良的自润滑性；
⑦ 不吸水；
⑧ 冲击能量的高吸收率及吸音降噪特性；
以上特性中，现在在实际使用中利用最多的是它杰出的抗磨损特性和高抗冲特性。在洗煤行业中最受重视的是前者——它的超常抗磨损特性。
三、洗煤与磨损
无论是跳汰还是重介洗煤，都是利用煤及其中所含杂质的比重不同使杂质从煤中分离出来，以提高制成品的质量。在洗煤的整个过程中，无论是原煤准备与输送介质的准备及输送、洗选、分离等等各个环节，都存在着大量的、长期的对设备、零部件的磨损问题，而且这个磨损问题是洗煤企业的一个永恒的有待解决的问题。
四、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）与抗磨损
如前述，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有极高的抗磨损特性，它的抗磨损是一种特殊的抗磨损，其耐磨机理暂且称之为柔性耐磨机理。
耐磨材料按照耐磨机理来分可分为两大类，刚性耐磨和柔性耐磨。前者是我们以往比较熟悉的，如铁比木头耐磨它是利用材料的刚性，准确地讲是利用它的硬度。我们知道判断一个物体是否比另一个硬，可以看看哪一个物体在另一个物体表面能够划出痕迹，被划出痕迹的物体就比较软。一般来讲，软的物体耐磨性要比硬的物体的耐磨性要差，这一点我们比较容易理解。这也就是像刀子削苹果皮一样，硬的物体表面的许多可以看出的和一些微观的尖锐锋利的小刀将软的物体表面连割带划地剥离掉了，简单地被称为磨掉了，笔者又把这种磨损形象地称之为切削磨损。
所谓超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的耐磨指的是其柔性耐磨。现在通用的说法叫做水砂耐磨，是从检测方法而得名的，具体方法为：
将被测件与极细的砂粒放在水中，通过搅拌、旋转等方法让被测件与砂粒充分地动态接触，互相碰撞、摩擦，经过一定时间后将被测件取出，称量被测件的质量损失量，并求出损失量与被测件原质量的比，来对比被测件的耐磨程度。
物体的柔性耐磨不是依仗它的硬度，而是靠它内在的柔韧性。准确地说应该是其韧性。而且柔性耐磨又是一种特殊状况下的耐磨，它不像刚性耐磨材料那样在大多数情况下都耐磨：一个简单的试验大家都可以做。用一个超高分子量聚乙烯（UHMWPE）板与一个表面很粗糙的钢板对磨，结果很明显超高分子量聚乙烯（UHMWPE）板被磨掉了，钢块看来毫发无伤。这就使我们得出的一个结论，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）经不住切削磨损的破坏，它的耐磨仅仅是一种柔性耐磨。
那么，柔性耐磨又是一种什么样的机理呢？前边讲到了，柔性耐磨是靠物体的韧性。回到检测实验环境中，被测件在与沙粒的互相碰撞、摩擦时，由于沙粒比被测件的表面硬度高，会在被测件表面划出许许多多的划痕。这些划痕，一部分是被测件凹进去所得（如铜等一些软金属的耐磨主要依靠这种方式）；另一部分是被测件被割去一小块所得。刚性被测件（表面硬度低于沙粒）是被割去形成划痕的部分多；而柔性被测件则是凹进去的部分多。像超高分子量聚乙烯（UHMWPE）这种分子链极长的柔性件即使被割，也没有被割掉，而仅被割出许多小条，这些小条与被测件连在一起，在被侧件表面微观形成许多绒毛状的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）条。这样，沙粒再与被测件互相碰撞、摩擦时先碰到这些绒毛而很少再与被测件的本体发生碰撞、摩擦，只有在绒毛被在割掉之后才能与被测件本体再发生碰撞、摩擦。而像超高分子量聚乙烯（UHMWPE）这种分子链极长的物体由于分子间的无序缠结非常之多，使得其产生出的小绒毛很难被切断，也就更有效地阻止了沙粒于本体的重新碰撞、摩擦，结果就使得它在这种情况下非常地耐磨。
五、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的改性与抗磨损
前面讲到由于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的超长分子链的高度缠结使得它的熔融粘度很高，也就是说在它加热到它的晶态熔融点时，它也不呈流动状态。因此，它的加工性能就显得非常差，加工效率非常的低，对于企业来讲就是说加工成本非常地高。正因为这样，许许多多超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的研究学者们就想采用种种方法来改善它的加工性，如化学改性、物理改性等等。化学改性就是在超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的聚合物过程中加进其它高分子物质，以改变它的高温流动性；物理改性就是将超高分子量聚乙烯（UHMWPE）粉状原料掺混进其它物质，前者称为共聚改性，后者称为共混改性。由于共聚改性的技术及采用难度较大，国内对于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的改性全部为共混改性。回想我们前面麻绳的比喻，共聚改性就像在麻绳上增加一些标记，在你需要理顺它时，容易找寻。而共混改性就像在麻绳上涂上一层腊，在理顺时，绳与绳之间更滑溜。从它的耐磨机理中我们可以很容易地看出，无论什么样的改性，都会对它的耐磨特性发生影响，前者会影响少一些，而后者会影响大一些。
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