超高分子量聚乙烯管道行业设计研究

《超高分子量聚乙烯管道行业设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、WORD格式可编辑未来管道行业的明星——超高分子量聚乙烯管道行业研究一、行业概况1、超高分子量聚乙烯管道产品介绍（1）超高分子量聚乙烯材料简介超高分子量聚乙烯（英文全称是ultra-highmolecularweightpolyethylenepipe英简写UHMW-PE）是由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下，聚合而成的平均分子量大于150万的热塑性工程塑料。该材料是国家863计划成果转化项目，2001年被科学技术部国科字（2000）056号文件列为国家科技成果重点推广计划，被国家发改委、科技部、商务部、知识产权局2011年联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重

2、点领域指南》列为重点推荐新材料项目。超高分子量聚乙烯具有无可比拟的性能优势，是新型热塑性工程塑料，分子结构和普通聚乙烯相同，黏均分子量在150万-1,000万（普通聚乙烯在4万-12万）。同众多的聚合物材料相比，UHMW-PE具有摩擦系数小，磨耗低，耐化学药品性优良，耐冲击、耐压性、抗冻性、保温性、自润滑性、抗结垢性、耐应力开裂性、可再生性等优点，其中：耐磨损、耐低温、耐腐蚀、自身润滑、抗冲击性能在所有塑料中为最高，耐磨性能是钢的6-8倍，聚丙烯的10倍，PE的4倍，而且具有不粘附、不吸水、卫生无毒等性能。可长期在-269℃至80℃条件下工作，被人称为“令人惊异”

3、的工程塑料。这些优良特性使UHMW-PE具有重要的实用价值。国外包括美、德、日、韩等发达国家主要将超高分子量聚乙烯工程塑料(UHMW-PE)应用于棒材、板材、纤维绳、防弹衣、薄膜等领域，国内用于制作管道则是全球首创，目前超高分子量聚乙烯管道制作技术在我国日渐成熟，越来越多的工程采用了这种管道，成为一种价格适中性能优良的新型热塑性工程塑料。与其他工程塑料相比，超高分子量聚乙烯的性能主要情况如下表所示：专业知识整理分享WORD格式可编辑数据来源：Wind资讯（2）超高分子量聚乙烯加工成型方法由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性

4、极差，其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。随着科学技术进步，超高分子量聚乙烯的加工技术得到了迅速发展，通过对普通加工设备的改造，已使超高分子量聚乙烯由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。目前，超高分子量聚乙烯管道一般利用挤出方法加工。（3）超高分子量聚乙烯管道的性能作为聚乙烯管道（PE）行业中“第四代”产品，超高分子量聚乙烯管道产品拥有很好的综合性能，具体表现在：专业知识整理分享WORD格式可编辑耐磨性耐磨性居塑料之冠，比尼龙66高4倍，是钢的6-8倍冲击强度冲击强度列塑料之首，为聚碳酸酯(PC)的2倍、AB

5、S的5倍。润滑性UHMW-PE滑动摩擦系数在塑料中最低，仅为0.07-0.11，自润滑、不粘附、不结垢，摩擦因数低，可与聚四氟乙烯(PTFE)媲美消音性冲击能吸收值在所有塑料中为最高值，具有消音性耐腐蚀性化学稳定性特高，耐腐蚀性特强，耐各种腐蚀性介质（酸碱盐）及溶剂的侵蚀适温能力可长期在-269至+80℃条件下工作，具有比其他塑料更广泛的适温能力，耐低温、耐高温。吸水性UHMW-PE吸水率极低：吸水率小于0.01%，仅为尼龙的1%。其物理机械性能与工作条件无关抗压性耐环境应力开裂性最优：抗环境应力开裂>4000小时，是PE100的2倍以上卫生性完全卫生无毒，得到美

6、国FDA的同意，可接触食品和药物。电性能UHMW-PE在很宽的温度范围内，都具有很优良的电性能，它的体积电阻达1017-18SL-CM，击穿电压达50kV/mm，介电常数为2.3。在较宽的温度及频率范围内，它的电性能变化极小。在耐热温度范围内，很适宜用作电气工程的结构材料。安装方便用超高分子量聚乙烯做输送管道，无需防腐和其它建筑保护措施便可直埋地下，土壤腐蚀、外力冲击和地壳变形都难以破坏它。超高管道焊接快捷、简便，可直接弯曲铺设，耐候性好又便于存放，大幅度减少了安装过程中人力、物力的消耗，降低了工程造价。经济性安装费用比传统材料低得多，加之耐腐蚀、耐磨损、耐候性等

7、诸多因素综合对比，经济效益是钢管的6倍左右。注：FDA是食品药品监督管理局（FoodandDrugAdministration）的简称数据来源：《超高分子量聚乙烯管道的应用》——《华北电力技术》2002.10《超高分子量聚乙烯管材的性能与市场分析》——《塑料》2000.4（29）2、行业发展历程（1）塑料管道行业的发展及现状欧美等发达国家早在20世纪30年代就开始生产应用塑料管道。1933年塑料管道首先在法国和美国开始工业化生产。1936年德国开发应用塑料管道并用于水、酸、施工污水输送。1939年英国铺设世界第一条塑料输水管道。由于塑料管道具有耐腐蚀、不结水垢、摩

8、擦阻力小、