改性超高分子量聚乙烯 滑板材料的研制.pdf

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1、改性超高分子量聚乙烯滑板材料的研制（UHMWPE）嘉兴市中达上材轴承有限公司二零零八年八月1改性超高分子量聚乙烯滑板材料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种线型结构的热塑性工程塑料。它的分子结构和普通高密度聚乙烯完全相同，但普通高密度聚乙烯的分子量较低，约在5￣30万的范围，而超高分子量聚乙烯的分子量国内一般为450￣600万左右，国外已达900多万，以至1000多万。因此客观上它具有普通高密度聚乙烯及其它一些工程塑料所没有的独特性能，如优异的耐磨损性、自润滑性、耐低温性，耐冲击性和很强的憎水性等。嘉兴市中达上材轴承有限公司针对铁路（公路）桥梁支座滑板材料的技术要

2、求，进行较为系统的原材料选用、多种配方研究、实验室建立以及小样试制和工业化生产的设备配置等，扎实工作，迄今已取得了较好的成效。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的重要价值就表现在密度和分子量。所有的机械性能包括屈服应力、断裂强度、弯曲强度、扭转刚度、抗蠕变能力都取决于密度，尤其是在低温下韧性，抗磨损性，应力开裂等都取决于分子量。鉴于此，我公司在选用制作滑板的原材料时摒弃了国内生产450￣600万超高分子量聚乙烯，而采用国外Ticona公司的900多万的超高分子量聚乙烯。这就可以保证了滑板使用最基本的一些性能要求。“客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充规定”的文件中

3、对改性超高分子量聚乙烯（UHMWPE）滑板作出详尽全面的技术条件规定。本公司就是以此为目标进行了很多种板材配方的评定筛选2和最佳工艺的探索研究。从而确定了其中某一配方M-2的改性超高分子量聚乙烯板材作为桥梁支座的滑板。M-2配方的改性超高分子量聚乙烯板材，它是以Ticona公司的超高分子量聚乙烯原材料为基体树脂，其中添加了增强剂和润滑剂。从而进一步提高了板材的机械物理性能，达到“规定”中各项技术指标。我们将M-2改性超高分子量聚乙烯板材与意大利公司、德国公司的板材作了一些机械物理性能的评定试验。一、摩擦磨损试验。该试验在M-2000磨损试验机上进行。试验条件：干摩擦

4、，压力200N，转速200rpm。试样规格30*7*2㎜，#对磨件45钢表面光洁度Ra0.4、硬度HRc50。时间2h、环境温度20℃。结果见表1，表1中所示的数据均为平均值，详情见附件（改性超高分子量聚乙烯滑板磨耗性能试验报告）。表1、桥梁支座滑板的M-2000磨损试验单位中达上材M-2意大利德国公司名称磨擦系数0.1700.1860.185摩痕宽度㎜3.6374.0644.070二、拉伸强度试验本试验是在济南试金集团的WE-100液压式万能试验机上测试。其方法按GB/T1040.3-2006程序方法操作。试验结果见表2，表2中所示的数据均为平均值，详情见附件（改

5、性超高分子量聚乙烯滑板拉伸性能试验报告）。3表2、桥梁支座滑板的拉伸试验单位中达上材M-2意大利公司德国公司名称拉伸强度Mpa43.3645.2736.20延伸率%393.38317.05244.55三、硬度值测试该试验是在吉林省泰和试验机有限公司的TQY-96塑料球压痕硬度议上测试，试验方法按GB/T3398-82（89）操作。试验结果见表3，表3中的数据为平均值，详情见附件（改性超高分子量聚乙烯滑板硬度试验报告）。表3、桥梁支座滑板的硬度值单位中达上材M-2意大利####名称1组2组1组2组试验变形㎜0.2300.2210.2290.2492硬度值N/㎜37.2

6、839.0337.4933.86※、试验力为132N。在此，我们需要说明：以上的M-2改性超高分子量聚乙烯滑板与其它公司滑板的机械物理性能试验均在本公司的实验室里测试。测试的目的，只是认识M-2滑板已具备的机械物理性能及达到的水平，以甄别M-2配方和制作工艺的合理性。桥梁支座滑板是在长期受压情况下，作低速度小位移的往复运动，因此很有必要测试其抗蠕变性能的能力。滑板蠕变性能是在本公司的6300KN油压机上进行的。现将M-2配方的超高分子聚乙烯滑板和改性聚四氟乙烯滑板分别在180Mpa和90Mpa的正压应力下作了24小时的蠕变试验。试验的装置示意图，如下4s=f(v,t

7、)phD试验滑板的尺寸：Φ155*8㎜。将之放在Φ155*5㎜的工装夹具内，置于6300KN油压机上加压保压。板材受压变形用二个千分表读出，再取平均值。由于设备条件限制，我们只能观察24小时的滑板蠕变情况，所以此试验也只是初步知道它的承载能力而已。蠕变试验的情况见图2。图2、滑板蠕变试验图。1.401.201.00AB0.80C0.600.400.200.00024681012141618202224COB—直径：φ155×8A：P=180N/mm——改性UHMWPEB：P=90N/mm——改性PTFEC：P=90N/mm——改性UHMWPE我们在本公司里做了M