聚乙烯管道創(chuàng)新元素使用為行業(yè)發(fā)展注入新鮮血液
聚乙烯管道是重均分子量大于100萬的聚乙烯，是一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性工程塑料。與其他常見工程塑料相比，聚乙烯管道因其超高分子量而具有一般材料所不具備的優(yōu)勢：耐磨損，比一般碳鋼和銅等金屬要耐磨數(shù)倍、比尼龍耐磨4倍；聚乙烯管道沖擊強(qiáng)度高，比聚丙烯大10倍；能吸收震動沖擊和防噪聲；摩擦系數(shù)很低，不宜粘附異物，滑動時(shí)有極優(yōu)良的抗粘著特性；聚乙烯管道耐化學(xué)腐蝕且屏蔽原子輻射；工作溫度范圍廣；無污染，可循環(huán)利用，利于可持續(xù)發(fā)展。由于聚乙烯管道具有諸多的優(yōu)良品質(zhì)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面，其價(jià)格比同等品質(zhì)的材料低很多，因而聚乙烯管道得到了廣泛的應(yīng)用，被稱為“奇異的塑料”。
聚合技術(shù)和制品加工技術(shù)是聚乙烯管道生產(chǎn)及應(yīng)用過程中的兩大關(guān)鍵技術(shù)，筆者主要論述了聚乙烯管道幾種常見的聚合工藝及其催化技術(shù)體系，重點(diǎn)闡述了傳統(tǒng)Ziegler—Natta催化劑和鉻系催化劑、茂金屬催化劑、非茂金屬催化劑等新型催化劑的作用機(jī)理，并對幾種常見的聚乙烯管道制品加工技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了概述。
一、聚乙烯管道機(jī)械部件的加工及應(yīng)用
由于聚乙烯管道具有優(yōu)異的耐沖擊性，耐磨損性和衛(wèi)生無毒性，常廣泛用于各種機(jī)械的工程部件。在粉體食品等糖果品的包裝管路上采用聚乙烯管道，使管路具有了優(yōu)異的滑動特性和耐久性能，聚乙烯管道械部件的加工技術(shù)主要有基礎(chǔ)加工和注塑加工兩種。擠出加工生產(chǎn)的制品應(yīng)用廣泛，但不足之處是產(chǎn)量較低。以前，由于聚乙烯管道的熔融性較差，注射成型加工技術(shù)被認(rèn)為是非理想加工技術(shù)，近幾年隨著加工技術(shù)的進(jìn)展，該技術(shù)已有飛躍發(fā)展，將現(xiàn)有的注塑設(shè)備改造，聚乙烯管道在注塑壓力8.5MPa、冷卻時(shí)間10s的條件下成功將聚乙烯管道注射成型了托輥、軸套等機(jī)械制品。
二、醫(yī)用制品的加工及應(yīng)用
聚乙烯管道具有優(yōu)異的生化性能，使用聚乙烯管道制備的醫(yī)用材料除了滿足良好的生物相容性外，還具有優(yōu)異的力學(xué)性能，其主要應(yīng)用于人體骨骼代用品、輸血泵、組織架等，其中以人體骨骼代用品為廣泛，聚乙烯管道加工技術(shù)以壓制—燒結(jié)為主，即將平均分子量大于100萬的聚乙烯管道粉末經(jīng)壓制成型后在壓力1—2MPa下進(jìn)行燒結(jié)，該產(chǎn)品可直接用于人體骨骼代用品。在膝關(guān)節(jié)中，聚乙烯管道主要作為襯墊材料，承載上下骨直接的摩擦與運(yùn)動。在骨關(guān)節(jié)中，聚乙烯管道主要作為髖臼部件，在髖臼的凹處作為金屬、陶瓷等材料制作的股骨頭旋轉(zhuǎn)、往復(fù)運(yùn)動的活動空間。聚乙烯管道目前的研究重點(diǎn)以提高其耐磨特性、減少磨損帶來的溶骨作用和關(guān)節(jié)松脫為主。影響聚乙烯管道醫(yī)用材料磨損的因素主要有年齡、性別、所代替關(guān)節(jié)、滅菌方法、運(yùn)動情況等。
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