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超高管与ABS塑料性能对比表


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超高管与 ABS 塑料性能对比表
一、 超高分子量聚乙烯管产品概况 1. 超高分子量聚乙烯管产品简介及市场表现
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE 英文全称是 ultra-high molecular weight polyethylene pipe)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。可广泛应用于矿山(矿粉、矿浆、尾矿排放管线)冶金、电力、石油、纺织、造纸、食 品、化工、机械、电气等行业。 超高分子量聚乙烯管材在 2001 年被科学技术部国科计字(2000)056 号文件列为国家科技 成果重点推广计划,属化工类新材料、新产品。国家计委科技部将超高分子量聚乙烯管材列为当 前优先发展的高科技产业重点领域项目。 世界上最早由美国 Allied Chemical 公司于 1957 年实现工业化,此后德国 Hoechst 公司、 美国 Hercules 公司、 日本三井石油化学公司等也投入工业化生产。 我国于 1964 年最早研制成功 并投入工业生产。 超高分子量聚乙烯 (UHMW-PE) 的发展十分迅速, 80 年代以前, 世界平均年增长率为 8.5%, 进入 80 年代以后,增长率高达 15%~20%。而我国的平均年增长率在 30%以上。1978 年世界 消耗量为 12, 000~12, 500 吨, 而到 1990 年世界需求量约 5 万吨, 其中美国占 70%。 2007-2008 年中国逐步成为世界工程塑料工厂,超分子量聚乙烯产业发展更是十分迅速。

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二、产品性能参数技术参数
1.超高分子量聚乙烯管材性能指标表

超高型号 项目 单位 试验方法 M-II 密度 平均分子量 屈服点应力 抗张 强度 断裂伸长率 抗冲击强度 (无缺口) 抗冲击强度 (缺口) 布氏硬度 动摩擦系数 磨损率 (砂磨法) 熔点 维卡软化点 热变形温度 膨胀 系数 导热 系数 吸水率 g/cm? Kg/cm? Kg/cm? % Kg.cm/cm Kg.cm/cm D Kg/cm? .m/s mg ℃ ℃ ℃ 10-4/℃ 10-cal/cm.s .℃ % ASTM D1505 粘度法 ASTM D638 ASTM D638 ASTM D638 0.935 250 万 220 400 350 M-III 0.930 350 万 220 500 300 尼龙 66 1.14 750 200 11 100 0.4 255 200 0.8 5.85 1.5

其它工程塑料 聚 碳 酸 酯 1.2 640 110 80 118 240 138 0.66 4.6 0.15 聚 甲 醛 1.4 700 75 10 120 0.4 170 166 170 0.81 5.5 0.25 聚四氟 乙 烯 2.16 200 300 16 0.2 225 121 1.0 6.0 0.02

ASTMD256/td 破坏不了 破坏不了 > ASTMD256 ASTMD2240 三井汕化 三井汕化 ASTMD2117 ASTMD1525 ASTM D648 ASTMD696 ASTMD177 ASTMD570 110 40 0.2 20 136 134 85 1.5/td> 8.5 0.01 105 40 0.2 15 136 134 80 1.5 8.5 0.01

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一、 ABS 塑料产品概况 1. ABS 塑料产品简介及市场表现
化学名称 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料

英文名称 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic 英文名称 Alkyl Benzo sulfonate ABS 树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能 优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面 喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、 纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。 塑料 ABS 树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将 PB,PAN,PS 的各种性能有 机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元 共聚物,A 代表丙烯腈,B 代表丁二烯,S 代表苯乙烯。 一种磺酸盐类阴离子表面活性剂。大多数日用洗衣粉的主要成分。

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二、产品性能参数技术参数
1.ABS 塑料产品性能指标表

项目

单位

试验方法

ABS-T221

ABS-T321

ABS-T323

GB/T1033-1986 密度 g/cm?

1.13

1.20

1.18

熔融指数

g/10min

GB/T3682-2000

3

5

5

拉伸强度

MPa

GB/T1040-1992

50

40

38

断裂伸长率

%

GB/T1040-1992

5

3

5

弯曲强度

MPa

GB/T9341-2000

68

70

65

弯曲模量

MPa

GB/T9341-2000

2800

2900

2700

缺口冲击强度

KJ/m2

GB/T1843-1996

20

11

15

热变形温度



GB/T1634-1979

115

120

118

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三、超高分子量聚乙烯管与 ABS 塑料产品的性能特点对比 1.超高分子量聚乙烯管的产品性能特点 超高分子量是这种聚合物与众不同的特质,其具有2至6百万的分子量,而高密度聚乙烯树 脂只有30万至80万。这种差别是保证超高分子量聚乙烯具备足够的强度,以达到其他低等聚合产 品所不可能具备的耐磨损和抗冲击能力。 超高分子量聚乙烯的超高分子量的含义是它不会融化并向液体一样流动, 因而加工方法由粉 末金属技术衍生。传统的塑料加工技术,比如注塑成型、吹塑和热定型,无法应用于超高分子量 聚乙烯。挤压成型是应用于这种树脂最常见的加工工艺,这样生产出来的产品韧性更强。 超高分子量聚乙烯(密度大于0.940克/立方厘米,即大于0.0338磅/立方英寸,分子量大于 200万) 。

(1)极高的耐磨特性

UHMW-PE 制品的独特分子结构,使它具有极高的抗滑动摩擦能力。耐

磨性高于一般的合金钢 6.6 倍,不锈钢的 27.3 倍。是酚醛树脂的 17.9 倍,尼龙六的 6 倍,聚乙 烯的 4 倍,大幅度提高了管道的使用寿命。在目前所有塑料中,其耐磨性是最好的,就连许多金 属材料(如碳钢、不锈钢、黄铜等)的耐磨性也不如它,超高管的耐磨性是钢的 4~7 倍,聚乙 烯、聚丙烯的 10

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洛阳国润管业有限公司投标文件 倍,是 PE 的 2.3 倍,输送粉煤灰、矿粒等颗粒效果更佳。具体与其他材料磨耗率比较如下:

1、 极高的耐冲击性

在现有的工程塑料中本产品的冲击韧性值最高, 许多材料在严重或

反复爆炸的冲击中会裂纹、破损、破碎或表面应力疲劳。本产品按 GB1843 标准,进行悬臂 梁冲击实验达到无破损。 UHMW-PE 的抗环境应力、开裂能力、抗刻划能力在整个工程塑料中名列前茅。它的抗冲击 强度与分子量有关,分子量低于 250 万时,随着分子量的增大,冲击强度增高,在 200 万左右 达到峰值,此后分子量再升高,冲击强度反而会下降。这是由于分子链非常长时妨碍了它的结晶 作用,使在大分子中存在大的无定形区,因而可以吸收较大的冲击能量。然而当分子量超过 200 万时,分子链的缠结和巨大的分子间力使分子滑动能力下降,在承受突然负荷时,分子变形和伸 长能力很差, 这时材料断裂是由于主链断链所引起的。 其中抗冲击强度常温下是 PC 的 2 倍、 ABS 的 5 倍、是 POM 和 PBT 的 8 倍、PE100 的 10 倍以上,-30℃时是 PE100 的 16 倍以上;抗开 裂能力是 PE100 的 2 倍左右,而且环境温度越低,抗冲击能力越强。其耐冲击性如此之高,以 至于用通常的试验方法来测定其冲击强度时,难以使其断裂破坏。值得指出的是,它在液氮温度 (-196℃)下也能保持优异的冲击强度,这一特性正是其它塑料所没有的。它的反复冲击后表面

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洛阳国润管业有限公司投标文件 硬度更高,这对抗气蚀作用很有好处。它的这种超凡的柔韧性,使得它无需复合钢管,便可以抵 御各种外力冲击、地壳变形,而且比钢管更安全、更可靠。

冲击强度比较(KJ/㎡)

2、 优良的化学稳定性

本产品可以耐烈性化学物质的侵蚀,除对某些强酸在高温下

有轻微腐蚀外,在其它的碱液、酸液中不受腐蚀。可以在浓度小于 80%的浓盐酸中应用,在 浓度小于 75%的硫酸、浓度小于 20%的硝酸中性能相当稳定。 超高管是一种饱和分子团结构,化学性能非常稳定,能耐绝大多数腐蚀性介质和有机溶剂的 侵蚀,比聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS 等塑料更耐腐蚀。除强氧化性酸液外,在一定温度和浓度 范围内能耐各种腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机介质(萘溶剂除外),在 20℃和 80℃的 80 种有机溶剂中浸滞 30 天,外表无任何反常现象,其它物理性能也几乎没有变化,在自然光照下, 其老化寿命为 50 年以上;

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3、良好的自润滑性
由于本产品内含蜡状物质, 且自身润滑很好。 摩擦系数 (196N, 2 小时) 仅 为 0.219MN/m

(GB3960)。自身滑动性能优于用油润滑的钢或黄铜。特别是在环境恶劣、粉尘、泥沙多的地 方,本品的自身干润滑性能更充分的显示出来。不但能运动自如,且保护相关工件不磨损或拉伤。 超高分子量聚乙烯在摩擦学领域被评价为“成本/性能理想”的摩擦材料。由于本产品内含蜡 状物质,磨擦系数只有 0.07-0.11,仅为新钢管的 1/6,普通聚乙烯的 1/5,橡胶的 1/20,聚丙 烯的 1/2。超高管道的流动系数“C”为 160。而新钢管只有 130,旧钢管则下降到 95,对于灰

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洛阳国润管业有限公司投标文件 浆输送这种恶劣工况,钢管的“C”指数只有 60~80。而且超高的耐磨性和不粘性、耐腐蚀性又 可使管壁始终保持光滑畅通, 流通能力一般高出钢管 50%以上, 使传输系统长期保持低压畅通状 态。且超高分子量聚乙烯管道自身润滑很好,自身滑动性能优于用油润滑的钢或黄铜,即使在无 润滑剂情况下,超高分子量聚乙烯管道与铜或黄铜的表面滑动也不会引起热粘着现象,是一种很 理想的耐磨材料。特别是在环境恶劣、粉尘、泥沙多的地方,本品的自身干润滑性能更充分的显 示出来。不但能运动自如,且保护相关工件不磨损或拉伤。

各种衬板材料—煤的摩擦系数 材料 摩擦系数 UHMWPE-煤 0.15-0.25 铸石板-煤 0.30-0.45 钢板-煤 0.45-0.58 不锈钢-煤 0.30-0.40 混凝土-煤 0.60-0.70

UHMW-PE 和其他几种工程塑料在不同条件下的动态磨擦系数 条件 无润滑 材料 UHMW-PE PTFE POM 尼龙/MOS 尼龙 66 0.10-0.22 0.04-0.25 0.15-0.35 0.12-0.20 0.15-0.40 0.05-0.10 0.04-0.08 0.10-0.20 0.12-0.12 0.14-0.19 0.05-0.08 0.04-0.05 0.05-0.10 0.08-0.10 0.02-0.11 水润滑 油润滑

超高分子量聚乙烯磨擦系数在工程塑料中优于尼龙 66、聚甲醛,与 PTFE 相当。

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洛阳国润管业有限公司投标文件 3、 独特的耐低温性 本品耐低温性能优异,其耐冲击性、耐磨性在零下 269 摄氏度

时基本不变。是目前唯一可在接近绝对零度的温度下工作的一种工程塑料。同时,本品的适 温性宽,可长期在-50℃到 80℃的温度下工作。

(6)抗拉屈服强度和抗拉断裂强度高 超高分子量聚乙烯管道热变形温度高出普通塑
料十几度,而冷脆温度几乎没有下限,加之 100%的延伸率,所以可在较大温度范围内,承受较 大的管子应力,吸收冲击载荷和关停出现的水压波动。超高分子量聚乙烯可以有较大的弯曲而不 断裂,断裂伸长率最高达 350%,地壳沉降时可以有较大的拉伸而不断裂,避免事故发生。

(7) 表面非附着性

本品由于摩擦系数小和无极性, 因此具有很好的表面非附着性。 现 有

的材料一般在 PH 值为 9 以上的介质中均结垢,本品则不结垢,这一特性对火电站用于排粉煤灰 系统有重大意义。在原油、泥浆等输送管道方面也非常适用。

(8)安装简便

超高分子量聚乙烯管单位管长比重仅为钢管重量的八分之一,使装卸、

运输、安装更为方便,且能减轻工人的劳动强度,UHMW-PE 管道抗老化性极强,50 年不易老 化。不论地上架空,还是地下埋设均可。安装时无论是焊接或者是法兰连接均可,安全可靠、快 捷方便、无需防腐、省工省力,充分体现出使用超高分子量聚乙烯管道“节能、环保、经济、高 效”的优越性。 (9)其他特性 本品还有吸能、吸噪音、抗静电、对中子具有屏蔽能力、不吸水、比重轻。

容易机械加工、可着色等突出特性。 (10)使用寿命长 超高管的理论使用寿命可达几百年, 超高的老化速度和脆化速度非常缓

慢,这是因为超高分子量聚乙烯分子链中不饱和集团很少,且分子量大,本身就具有很好的稳定 性。通过添加适当助剂更使得超高管材使用寿命大大超过普通聚乙烯管材。埋地使用 50 年,其 机械性能仅降 20%左右,抗紫外线性能与 PE100 相同,抗疲劳强度高于 PE100 约 16 倍

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洛阳国润管业有限公司投标文件 2.ABS 塑料产品性能特点 ABS 在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度,有较好的尺寸稳定性、一定的耐 化学药品性和良好的电气绝缘性。它不透明,一般呈浅象牙色,能通过着色而制成具有高度光泽 的其它任何色泽制品,电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级 ABS 不透水、燃烧缓 慢,燃烧时软化,火焰呈黄色、有黑烟,最后烧焦、有特殊气味,但无熔融滴落,可用注射、挤 塑和真空等成型方法进行加工。 ABS 树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身 外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用 于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面,ABS 管材、ABS 卫生洁具、ABS 装饰板广泛应用于建材工业。此外 ABS 还广泛的应用于包装、家具、体育和娱 乐用品、机械和仪表工业中。ABS 树脂广泛应用于汽车工业.电器仪表工业和机械工业中,常作齿 轮,汽车配件,挡泥板,扶手,冰箱内衬,叶片,轴承,把手,管道,接头,仪表壳,仪表板,盆安全帽等:在家用 电器和家用电子设备的应用前景更广阔,如电视机,收录机,冰箱,冷柜,洗衣机,空调机,吸尘器和各种 小家点器材:日用品有鞋,包,各种旅游箱,办公设备,玩具及各种容器等,低发泡的 ABS 能代替木材,适 合作建材,家具和家庭用品.具体表现为: 1.良好的流动性 2.优异的抗冲击性 3.易加工成型 4. 易着色、喷涂 5.低气味 6.良好的耐腐蚀性 7.亚光效果

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LUOYANG GUORUN PIPES CO.,LTD. 厂址:洛阳市飞机场工业园区 Factory Add:Airport Industrial Park,Luoyang,China 销售地址:洛阳市西工区金谷园路 72 号滨江大厦五楼 Sales Add:5 th Floor Binjiang Building No.Jinguyuan Road.Xigong District Luoyang,China 电话(Tel):0379-65260838 63900129 传真(Fax):0379-65260950 63900127

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