超高分子管道的填充改性
采用玻璃珠、玻璃纤维、云母、滑石粉、二氧化硅、三氧化二铝、二硫化钼、炭黑等对超高分子量聚乙烯进行填充改性,可使表面硬度、刚度、蠕变性、弯曲强度、热变形温度得以较好地改善。用偶联剂处理后,作用更加明确。如填充处理后的玻璃珠,可使热变形温度提高30℃。
玻璃珠、玻璃纤维、云母、滑石粉等可提高硬度、刚度和耐温性;二硫化钼、硅油和专用蜡可减少摩擦因数,从而进一步提高自润滑性;炭黑或金属粉可提高抗静电性和导电性以及传热性等。但是,填料改性后冲击强度略有下降,若将含量控制在40%以内,超高分子量聚乙烯仍有相当高的冲击强度。
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超高分子管道常用性能指标
分类 | 项目 | UHMWPE | ASMT试验法 |
物理性质 | 相对分子质量/万 | 200-300 | D2857 |
密度/(g/cm3) | 0.945-0.975 | D1505 | |
粉料密度/(g/cm3) | 0.46 | D392 | |
平均粒度/μm | 100-200 | — | |
机械性质 | 断裂强度/MPa | 40-45 | D638 |
断裂延伸率/% | 300-400 | D638 | |
弯曲模量/MPa | 600 | D747 | |
冲击强度/(KJ/m2) | >140 | D250 | |
络氏硬度/HRM | 40-60 | D747 | |
磨损量/(mg/1000次) | 70 | D1175 | |
热性质 | 熔点/℃ | 136 | D2117 |
热变形温度/℃ | 85 | D648 | |
线膨胀系数/10-4℃-1 | 1.5-2.5 | D696 | |
导热系数/[w/(m·k)] | 8.5 | D177 | |
电性质 | 体积电阻率/(Ω·cm) | 10 | D257 |
击穿电压/(Kv/mm) | 50 | D149 | |
介电常数/106Hz | 2.3 | D150 |
超高分子管道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,它几乎集中了各种塑料的优点,等综合性能,是一种较为理想的管材,可用于各种高腐蚀性、高磨损性的液体或固液混合物的输送,如各种酸液、碱液、原油、尾矿、泥浆、水煤浆及电厂排灰、排渣等。
与无缝钢管相比,超高分子管道具有显著优点,提高使用期,在强腐蚀性和高磨损性条件下,使用期可提高几倍几十倍;由于这种管材内壁的不粘性(不结垢)性和摩擦系数小,可减少输送压力或减小输送管径,对于长距离输送有重大意义;由于这种管材的导热系数比钢小一万多倍,可大大减少输送管路的保温成本,对于在寒冷地带和冬季输送原油及其它物料有重大意义。
超高分子聚乙烯脱硫管道耐磨、防腐、光滑、重量轻,性能特点优越。