Qu'est-ce que UHMWPE: structure, poids moléculaire, utilisations

May 28, 2025 Laisser un message

 

UHMWPE est un plastique d'ingénierie thermoplastique extrêmement performant. Sa structure de la chaîne moléculaire ultra-élevée lui confond la résistance mécanique exceptionnelle, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion chimique, ce qui le rend irremplaçable dans de nombreux champs haut de gamme.

 

 

 

 

Qu'est-ce que UHMWPE?


Uhmwpe,L'abréviation du polyéthylène de poids moléculaire ultra-élevé est un plastique d'ingénierie thermoplastique à haute performance connu pour sa résistance à l'usure exceptionnelle, sa résistance à l'impact et ses propriétés de résistance chimique. Son poids moléculaire varie généralement de 3 millions à 10 millions de g / mol, dépassant celui du polyéthylène à haute densité standard (HDPE) de plus de dix fois. Un tel poids moléculaire élevé se traduit par des chaînes moléculaires exceptionnellement longues, un enchevêtrement élevé et des forces de Vanderwals intermoléculaires plus fortes, améliorant considérablement la résistance et la durabilité mécaniques globales du matériau.
Du point de vue de la structure moléculaire, UHMWPE dispose d'une chaîne de polymère linéaire composée de liaisons uniques carbone-carbone, avec une cristallinité élevée (généralement plus de 85%). Contrairement au polyéthylène à basse densité (LDPE) avec une ramification étendue, sa structure linéaire offre une plus grande rigidité et des caractéristiques de fluage plus faibles.
Caractéristiques de la structure moléculaire clé:

  • Composition de la chaîne principale: longues chaînes d'hydrocarbures - (ch₂ - ch₂) –ₙ
  • Nature non polaire: manque de groupes polaires, assurant une excellente stabilité chimique.
  • Régions à haute cristallinité: contribue à des structures microcristallines denses, à l'amélioration des performances de l'usure et de la force.
  • Forces de Vanderwals intermoléculaires améliorées: les chaînes ultra-longues augmentent l'attraction moléculaire, entraînant une viscosité élevée à la fusion.

Propriétés du matériau UHMWPE:

  • Coefficient de frottement extrêmement faible
  • Résistance à l'usure inégalée
  • Résistance à l'impact supérieur
  • Excellente inertie chimique
  • Bonne biocompatibilité
  • Faible absorption d'eau et tolérance à basse température exceptionnelle

 

 

What Is Uhmwpe: Structure, Molecular Weight, Uses

 

 

Propriétés physiques UHMWPE


1. Point de fusion de uhmwpe
Le point de fusion de l'UHMWPE est généralement comprise entre 130 degrés et 136 degrés. Bien qu'il semble similaire au HDPE, son comportement de fusion complexe, sa viscosité à fond élevée et sa mauvaise fluidité rendent le moulage par injection traditionnel inadapté. Le traitement repose sur la moulure de compression ou le frittage.

 

Propriété

Gamme

Notes

Point de fusion (degré)

130 ~ 136

Viscosité élevée; inadapté pour le moulage par injection

Méthodes de traitement

Moulage par compression, frittage

Traitement de la fusion traditionnelle non applicable

 

2. Densité de UHMWPE
UHMWPE a une densité de {{0}}. 930 ~ 0,935 g / cm³, nettement inférieure à la plupart des plastiques d'ingénierie. Cet avantage léger le rend idéal pour l'aérospatiale, le transport ferroviaire et l'équipement de protection militaire.

 

Propriété

Valeur

Comparaison

Densité (g / cm³)

0.930 ~ 0.935

Inférieur à PTFE, PA6, POM

Absorption d'eau (%)

<0.01

Extrêmement bas; Excellente stabilité dimensionnelle

 

3. Résistance chimique UHMWPE
UHMWPE résiste à la plupart des acides, des alcalis et des solvants organiques, adaptés aux environnements corrosifs. Cependant, il est vulnérable à de forts oxydants (par exemple, l'acide nitrique concentré).

 

Milieu chimique

Résistance

Applications

Acides dilués / alcales

Excellent

Doublures de réservoirs chimiques, systèmes de transport

Solvants biologiques (alcools / éthers)

Bien

Revêtement / manipulation pharmaceutique

 

4. Coefficient de frottement UHMWPE
UHMWPE présente un coefficient de frottement très faible (aussi faible que 0. 03), dépassant la plupart des plastiques et métaux les plus traditionnels. Ses propriétés d'auto-lubrification sont idéales pour les systèmes sans huile.

 

Taper

Gamme de coefficient de frottement

Performance relative

Frottement statique

0.03 ~ 0.22

Très bas, 接近 PTFE

Frottement cinétique

0.12 ~ 0.20

Stable et à faible bruit

 

5. Plage de températures UHMWPE
UHMWPE maintient les performances à travers une large plage de températures, y compris un froid extrême. Il est idéal pour l'ingénierie cryogénique et les applications polaires.

 

Classe de température

Gamme utilisable

Performance matérielle

Utilisation continue

-200 Degré ~ 90 degrés

Excellente ténacité et stabilité

Extrême bas (instantané)

-269 degré (azote liquide)

Pas de fragilité; utilisé dans l'équipement de stockage cryogénique

 

6. Force de traction UHMWPE
UHMWPE boasts a fracture elongation of >300%, ce qui le rend hautement absorbé par l'impact.

 

Propriété

Valeur

Caractéristiques

Résistance à la traction (GPA)

2.6–4. 0 GPA

Convient aux pièces flexibles et résistantes à l'impact

Allongement de la fracture (%)

>300

Force élevée; Les fissures résistent à la propagation

 

7. UHMWPE Force d'élasticité
Avec une limite d'élasticité modérée, UHMWPE combine la résistance à la fatigue et la récupérabilité, ce qui le rend idéal pour les composants dynamiques.

 

   

Propriété

Valeur

Applications

Force d'élasticité (MPA)

20 ~ 25

Déformation contrôlée sous charge soutenue

Vie de fatigue

>5 millions de cycles

Utilisé dans l'équipement sportif, l'amorti

 

 

Uhmwpe vs autreMatériels

 

Matériel

Densité

Se résistance à l'usure

Résistance à l'impact

Biocompatibilité

Méthodes de traitement

Uhmwpe

0.94

Excellent

Excellent

Excellent

Pressant à chaud, frittage, rotation

Ptfe

2.2

Modéré

Équitable

Modéré

Moulage par compression

Pom

1.41

Bien

Bien

Équitable

Moulage par injection

Nylon

1.14

Bien

Modéré

Équitable

Moulage par injection

 

 

Applications UHMWPE


Pièces de glissement mécanique et ingénierie
En raison de sa résistance à l'usure inégalée, l'UHMWPE est largement utilisé dans les environnements à haute friction / usure, tels que les guides de convoyeur, les curseurs, les doublures, les guides de chaîne et les grattoirs.
Matériel d'implant médical
UHMWPE est le seul polymère approuvé pour les implants porteurs (par exemple, les articulations de la hanche et du genou) en raison de sa biocompatibilité et de sa résistance à l'usure, ce qui le rend irremplaçable en orthopédie.
Produits pare-balles et de protection
Traités dans des tissus ou des plaques d'armure unidirectionnels (UHMWPE est un matériau de base pour les gilets, les casques et les boucliers anti-explosion à l'épreuve des balles, offrant des niveaux de protection légers et élevés.
Industries alimentaires et pharmaceutiques
Certifié par la FDA et l'UE pour le contact alimentaire, l'UHMWPE est utilisé dans les planches à découper, les surfaces coulissantes et les doublures à rouleaux pour assurer la propreté, la non-toxicité et la résistance à la corrosion.
Systèmes de convoyeurs minières et chimiques
Sa résistance à la corrosion et sa faible frottement le rendent idéal pour les chutes, les doublures de charbon de charbon et les plaques de séparation dans des environnements difficiles.

 

 

UHMWPE Uses
 

 

Prix ​​uhmwpe


Prix ​​UHMWPE par kg? Le prix varie en fonction de la catégorie:

Catégorie

Gamme de prix (USD / kg)

Caractéristiques clés

Feuilles de qualité industrielle

3.0 - 5.0

Poids moléculaire standard; pièces mécaniques générales

Fibres hautes performances

20.0 - 50.0

Pour les applications balistiques ou à haute résistance

Granulés de qualité médicale

40.0 - 80.0

Biocompatibilité certifiée; implants orthopédiques

Pièces usinées personnalisées

Basé sur la citation

Le coût dépend de la complexité de conception

Facteurs de tarification clés:

  • Achats en vrac: Remises disponibles (par exemple, $ 3-4 / kg pour les grandes commandes).
  • Traitement: l'usinage CNC ou les pièces pressées à chaud entraînent des coûts plus élevés.
  • Grade matériel: poids moléculaire plus élevé ou marques importées (par exemple, DSM, Celanese) des prix premium.

QianXilong offre des prix flexibles pour aider les clients à équilibrer les performances et le budget.

 

 

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