ВОЛОКНO СВМПЭ

ПЛЕНКА СВМПЭ

КОМПОЗИТЫ СВМПЭ

Материал - полиолефин, он же полиэтилен низкого давления высокой плотности, высокопрочный высокоструктурированный термопластичный полиэтилен, он же: UHMWPE, Ultra-high-molecular-weight polyethylene, PE-UHMW, UHMW, HMPE high-modulus polyethylene, HPPE high-performance polyethylene, так же известен как ультра высокомодульный пространственно ориентированный полиэтилен, сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы. Является органическим соединением и имеет длинные цепи молекул. Представляет собой воскообразную массу белого цвета. Не имеет запаха, вкуса и нетоксичен.

• Химически стоек

• Морозостоек

• Не чувствителен к ударным воздействиям, имеет высокую механическую прочность, чрезвычайно высокую износостойкость, хорошо применим для гашения колебаний, поглощения толчков и ударов

• Имеет чрезвычайно низкое сцепление поверхности с разнородными твёрдыми и жидкими телами

• Выделяется высокими диэлектрическими показателями, хорошее средство для электрической изоляции

Волокно получают по технологии гель-формирования. В этом процессе достигаются высокие значения ориентационных удлинений волокна, определяющие их исключительно высокие механические характеристики. В результате получается самый износостойкий и механически прочный термопластичный материал известный на сегодня.

Материал имеет низкое поверхностное трение, причем, независимо от глубины износа. Коэффициент трения значительно ниже, чем у нейлона и полиацеталя, и сравним с политетрафторэтиленом (торговые наименования: ПТФЭ, Тефлон), но обладает лучшей стойкостью к истиранию, чем Тефлон. Устойчив к действию воды, не реагирует с широким рядом химических веществ (щелочами, с растворами солей, органическими и неорганическими кислотами, концентрированной серной кислотой, органическими растворителями). При комнатной температуре не растворим, и не набухает ни в одном из известных растворителей. Не содержит химических групп (например, сложные эфиры, амиды или гидроксильных групп), которые восприимчивы к воздействию агрессивных веществ, поэтому очень устойчив к воздействию воды, влаги, большинства химических веществ, ультрафиолетового излучения и микроорганизмов.

Характеристики(усредненные) :

Осевой предел прочности на разрыв 3Gpa


Осевой модуль упругости 100Gpa


Осевая прочность на сжатие 0.1Gpa


Осевой модуль сжатия 100Gpa


Радиальный предел прочности на разрыв 0.03Gpa


Радиальный модуль 3Gpa


Скорость ползучести, при 22°C/20% нагрузки 1x10^-2%/d


Температура плавления 144-155°C


Теплопроводность (по осевой) 20 w/km


Коэффициент теплового расширения -12x10^-6/0K


Усадка в кипящей воде <1%


Электрическое сопротивление >10¹⁴ Ohm


Диэлектрическая прочность 900 kV/cm


Диэлектрическая постоянная (22°C, 10GHz) 2.25


Тангенс угла потерь 2x10^-4
 

ХИМИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Свойства	Индекс	Результат тестирования	Стандарт
Химическая стойкость	Стойкость к кислотам	Отлично
	Стойкость к щелочам	Отлично
	Стойкость к большинству химических веществ (таких как ацетон, этанол, бензол)	Отлично
	Устойчивость к воде	Отлично
Электрические свойства	Электрическое сопротивление	Очень высоко, 1014 Ohm	AS™D6611
Стойкость	Устойчивость к истиранию пряжи	Отлично
	Устойчивость к истиранию троса	Отлично
	Сопротивления на разрез троса	Отлично
	Усталости при изгибе волокна	Отлично
	Усталости при изгибе троса	Отлично
	Напряженность усталости троса	Отлично
Экологические свойства	Стойкость к воздействию видимого света	Отлично
	УФ-воздействия	Хорошо устойчиво	IS0 4892
			IS0 4892
	Выветривание	Отлично

ТАБЛИЦА ХИМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ

Реагент	Температура
	20°C	50°C	80°C
Неорганические кислоты
Хромовая кислота (80%)	+	+
Соляная кислота (конц.)	+	+	+
Синильная кислота	+	+
Плавиковая кислота	+	+
Азотная Кислота (конц.)	-	-	-
Азотная Кислота (50%)		-	-
Азотная Кислота (20%)	+	+
Фосфорная Кислота (85%)	+	+	+
Серная Кислота (конц.)	+	-	-
Серная Кислота (75%)	+	+	+
Серная Кислота (50%)	+	+	+
Щелочи
Жидкий аммиак	+	+
Раствор гидроксида калия	+	+	+
Раствор каустической соды	+	+	+
Водные растворы неорганических солей
Хлорид алюминия	+	+	+
Нитрат аммония	+	+	+
Хлорная известь	+	+	+
Хлорид кальция	+	+	+
Карбонат натрия	+	+	+
Хлорид натрия	+	+	+
Гипохлорит натрия	+	+	+
Дизельное топливо	+	+
n-Гептан	+	+
Эфир нефти	+
Трихлорэтилен	/	-
Толуол	/	-
Уайт-спирит	+	/
Ксилол		/	-
Спирты, Кетоны, сложные эфиры и амины
Ацетон	+	+
Анилин	+	+
Бензиловый спирт	+	+	+
Бутиловый спирт	+	+	+
Циклогексанол	+	+	+
Этанол	+	+
Этиленгликоль	+	+	+
Глицерин	+	+	+
Лауриловый спирт	+	+	+
Пропиловый спирт	+	+	+
Разные жидкости
Пиво/вино	+	+	+
Водные растворы моющих средств	+	+	+
Дистиллированная вода	+	+	+
Перекись водорода 30% (пергидроль)	+	+
Льняное масло/оливковое масло	+	+	+
Молоко	+	+

Расшифровка обозначений таблицы:

« + » - стоек при данных условиях;
« / » - ограниченно стоек при данных условиях;
« - » - не стоек при данных условиях;


физические свойства	Сравнение с альтернативными материалами	Преимущество в конкретном применении
очень высокая износостойкость	низкоуглеродистая нелегир. сталь - тест на износ – 100%-ный износ (принята 100% величина износа – из расчета = потеря объема материала/время износа) нержавеющая сталь - тест на износ 80% полиэтилен низк давления ПНД - тест на износ 70% (тефлон) фторопласт - тест на износ 60%. полиамид, нейлон, капрон - тест на износ 25%. СВМПЭ - тест на износ 10%   в 10 раз более износостойкий по сравнению с низкоугле-родистой сталью в 8 - по сравнению с нержавейкой в 7 - с ПНД в 6 - с фторопластом в 2,5 с капроном (полиамидом)	футеровочные защитные покрытия - значительно увеличенный срок службы самого покрытия и защищаемого оборудования перчатки, канаты, тросы, тканые материалы - значительно увеличенный срок службы изделий, в сочетании с превосходной порезостойкостью причальные отбойные плиты – превосходная износостойкость в сочетании с превосходными ударопрочностью и стойкостью к воде и атмосферным факторам, являются отличным приложением реализации достоинств данного материала
низкий коэффициент трения	0,1-0,15 по стали сопоставим с нейлоном и фторопластом	футеровочные защитные покрытия – обеспечение саморазгрузки бункеров, емкостей, предупреждение налипания и намерзания транспортируемых продуктов узлы трения – значительное улучшения условий скольжения Покрытие «Полимерный Лед» – искусственное ледовое покрытие с превосходным качеством качение коньков, аналогичным натуральному льду
сверхвысокая прочность	прочность на разрыв СВМПЭ-волокна ~300-350кг/мм2 прочность на разрыв проволоки из низкоуглеродистой стали ~40кг/мм2 прочность на разрыв высокопрочной стальной канатной проволоки ~200кг/мм2 прочность полиамидного волокна 60-80кг/мм2 прочность арамидного (Кевлар) волокна ~ 250-300кг/мм2	Бронежилеты, бронезащита – более прочные, легкие по сравнению с Кевларом и бронесталью; Имеют превосходную стойкостью к воде (в отличие от Кевлара, прочность которого после намокания падает на 50%) полимерные сверхпрочные стропы, канаты и тросы – высокая прочность в сочетании с превосходными износостойкостью и стойкостью к воде и атмосферным факторам, являются отличным приложением реализации достоинств данного материала, позволяет делать из него легкие, более надежные, меньше по диаметру, чем стальные, канаты
высокий модуль упругости	модуль упругости СВМПЭ-волокна ~11600 кг/мм2 растяжение волокна до разрыва всего порядка 3,0% для полиамида:модуль упругости ~3000 кг/мм2 удлинение ~20-30%; для полиэфира:~1400 кг/мм2 удлинение ~10-30%; для стали канатной:~20000 кг/мм2 удлинение ~10-20%)	канаты и тросы - практически не растягиваются, в сочетании с их малым весом, исключают опасный эффект обрыва «натянутой струны» (имеющийся у стального каната) стропы - растягиваются крайне незначительно при нагружении, в отличие от полиамидных и полиэфирных, имеющих значительные нежелательные, иногда недопустимые удлинения
низкий удельный вес (плотность)	плотность СВМПЭ ~0,95 грамм/см3 то есть меньше воды, что означает плавучесть СВМПЭ плотность стали - 7,8 грамм/см3 плотность кевлара - 1,4 грамм/см3 плотность полиамида (капрона) - 1,15грам/см3	конструкции и изделия из свмпэ превосходят по своим массогабаритным параметрам (имеют существенно меньший вес, при большей прочности, износостойкости и пр.) все материалы аналоги, что ценно, например, для космонавтики, авиации, автомобилестроения, военизированных подразделений и пр. тросы и канаты не тонут в воде, не требуют значительных усилий и громоздких механизмов при травлении
хорошо работает при холоде	от -180°C до + 80°C	конструкции и изделия из свмпэ сохраняют свои превосходные свойства, высокую прочность, ударостойкость, износостойкость, порезостойкость в широком диапазоне (особенно ценно, минусовых) эксплуатационных температур
нулевая гигроскопичность	СВМПЭ-волокно обладает нулевым влагопоглащением	тканые и нетканые материалы, спец. одежда не смачиваются водой, фактически являются водоотталкивающими пыле- и грязезащитными

 

химические свойства	Сравнение с альтернативными материалами	Преимущество в конкретном применении
очень высокая химическая стойкость	к воздействию кислот щелочей солей, органических растворителей полиамид (капрон) подвержен химическому разрушению под действием хим реагентов сталь интенсивно коррозирует в воде и агрессивной химии очень высокая стойкость к биохимическим воздействиям, гниению очень высокая стабильность к УФ-излучению, окисляющему воздействию озона, кислорода очень высокая стабильность к радиационному гамма и альфа излучению	канаты, тросы, тканые и нетканые материалы, фильтровальные элементы замечательно подходят для целей долговременной надежной эксплуатации в условиях воздействия агрессивных химических веществ, радиоактивных веществ, атмосферных и погодных факторов в отличии, например, от полиамидные материалов (капрона), полиэфирных тканей, стальных изделий фильтры и фильтроэлементы могут быть применены для очистки воды, в том числе питьевого качества

Имеет превосходные характеристики:

В 8 раз легче углеродистой стали, в 3 раза легче алюминия, в 1,5 раза легче Кевлара


В 5 раз тоньше, чем моноволокно нейлона


Прочнее Кевлара на 40%


На 25% выше стойкости к удару, чем у Кевлара


Износостойкость в пять раз выше, чем у нейлона 66 и PTFE


Обладает высокой устойчивостью к истиранию, в 10 раз более устойчив к истиранию, чем углеродистая сталь


Имеет лучшую стойкость к истиранию, чем Тефлон


Высокопрочный, износостойкий, имеет высокий модуль прочности, самая высокая ударная вязкость и ударная прочность из всех известных пластмасс, превосходное сопротивление порезу, высокая стойкость к усталости, высокий предел усталости при длительном изгибе, повышенная жесткость, высокое сопротивление образованию трещин, высокие деформационные характеристики, высокая прочность на растяжение


Не имеет запаха, вкуса и нетоксичен


Низкая плотность, легче воды


Нулевое водопоглощение, не абсорбирует жидкости, в отличии от нейлона, показывает отличные характеристики стойкости к пресной и морской воде


Сопротивление истиранию, низкий коэффициента трения (антиадгезионный), очень хорошие качества скольжения при решениях проблем трения, возможно получить энергосберегающий эффект, имеет низкое поверхностное трение, причем, независимо от глубины износа, коэффициент трения заметно ниже, чем из нейлона (полиамида) и полиацеталя, имеет эффект само смазывания при трении с однородными материалами


Высокая диэлектрическая проницаемость


Высокая устойчивость к агрессивным химическим веществам, за исключением некоторых концентрированных окисляющих кислот, коррозионная стойкость, стоек к химически агрессивным средам, кислоты, щелочи, агрессивные газы


Высокая устойчивость к солнечному свету и ультрафиолету. Отличная устойчивость к старению, стабильность свойств и характеристик в течение 50 лет или более


Диапазон рабочих температур начиная от -150°C до 70°C без снижения характеристик , легко выдерживает температуру 110°C короткий промежуток времени


Температура плавления +150°C


Не становится хрупким даже при -150°C


Широкий спектр применений вследствие температурной стойкости в диапазоне от -200°C до +90°C. Температура тепловой деформации составляет +85°C, при температуре минус 269°C имеет стабильные характеристики: хорошую ударостойкость и определенную пластичность, поэтому применим в области криогенной техники.


100% переработка


Очень хорошее шумогашение при работе в качестве защитных покрытий


Хороший электрический изолятор, большой объём удельного сопротивления в широком диапазоне температур


Физиологически инертен


Хорошая устойчивость к радиации с высокой энергией (гамма - и рентгеновские лучи)


100% радиопрозрачность