聚乙烯管道创新元素使用为行业发展注入新鲜血液
聚乙烯管道是重均分子量大于100万的聚乙烯,是一种综合性能优异的热塑性工程塑料。与其他常见工程塑料相比,聚乙烯管道因其超高分子量而具有一般材料所不具备的优势:耐磨损,比一般碳钢和铜等金属要耐磨数倍、比尼龙耐磨4倍;聚乙烯管道冲击强度高,比聚丙烯大10倍;能吸收震动冲击和防噪声;摩擦系数很低,不宜粘附异物,滑动时有极优良的抗粘着特性;聚乙烯管道耐化学腐蚀且屏蔽原子辐射;工作温度范围广;无污染,可循环利用,利于可持续发展。由于聚乙烯管道具有诸多的优良品质,广泛应用于各个方面,其价格比同等品质的材料低很多,因而聚乙烯管道得到了广泛的应用,被称为“奇异的塑料”。
聚合技术和制品加工技术是聚乙烯管道生产及应用过程中的两大关键技术,笔者主要论述了聚乙烯管道几种常见的聚合工艺及其催化技术体系,重点阐述了传统Ziegler—Natta催化剂和铬系催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂等新型催化剂的作用机理,并对几种常见的聚乙烯管道制品加工技术及应用现状进行了概述。
一、聚乙烯管道机械部件的加工及应用
由于聚乙烯管道具有优异的耐冲击性,耐磨损性和卫生无毒性,常广泛用于各种机械的工程部件。在粉体食品等糖果品的包装管路上采用聚乙烯管道,使管路具有了优异的滑动特性和耐久性能,聚乙烯管道械部件的加工技术主要有基础加工和注塑加工两种。挤出加工生产的制品应用广泛,但不足之处是产量较低。以前,由于聚乙烯管道的熔融性较差,注射成型加工技术被认为是非理想加工技术,近几年随着加工技术的进展,该技术已有飞跃发展,将现有的注塑设备改造,聚乙烯管道在注塑压力8.5MPa、冷却时间10s的条件下成功将聚乙烯管道注射成型了托辊、轴套等机械制品。
二、医用制品的加工及应用
聚乙烯管道具有优异的生化性能,使用聚乙烯管道制备的医用材料除了满足良好的生物相容性外,还具有优异的力学性能,其主要应用于人体骨骼代用品、输血泵、组织架等,其中以人体骨骼代用品为广泛,聚乙烯管道加工技术以压制—烧结为主,即将平均分子量大于100万的聚乙烯管道粉末经压制成型后在压力1—2MPa下进行烧结,该产品可直接用于人体骨骼代用品。在膝关节中,聚乙烯管道主要作为衬垫材料,承载上下骨直接的摩擦与运动。在骨关节中,聚乙烯管道主要作为髋臼部件,在髋臼的凹处作为金属、陶瓷等材料制作的股骨头旋转、往复运动的活动空间。聚乙烯管道目前的研究重点以提高其耐磨特性、减少磨损带来的溶骨作用和关节松脱为主。影响聚乙烯管道医用材料磨损的因素主要有年龄、性别、所代替关节、灭菌方法、运动情况等。