改性超高分子量聚乙烯 滑板材料的研制

改性超高分子量聚乙烯滑板材料的研制（UHMWPE）嘉兴市中达上材轴承有限公司二零零八年八月1改性超高分子量聚乙烯滑板材料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种线型结构的热塑性工程塑料。它的分子结构和普通高密度聚乙烯完全相同，但普通高密度聚乙烯的分子量较低，约在5￣30万的范围，而超高分子量聚乙烯的分子量国内一般为450￣600万左右，国外已达900多万，以至1000多万。因此客观上它具有普通高密度聚乙烯及其它一些工程塑料所没有的独特性能，如优异的耐磨损性、自润滑性、耐低温性，耐冲击性和很强的憎水性等。嘉兴市中达上材轴承有限公司针对铁路（公路）桥梁支座滑板材料的技术要求，进行较为系统的原材料选用、多种配方研究、实验室建立以及小样试制和工业化生产的设备配置等，扎实工作，迄今已取得了较好的成效。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的重要价值就表现在密度和分子量。所有的机械性能包括屈服应力、断裂强度、弯曲强度、扭转刚度、抗蠕变能力都取决于密度，尤其是在低温下韧性，抗磨损性，应力开裂等都取决于分子量。鉴于此，我公司在选用制作滑板的原材料时摒弃了国内生产450￣600万超高分子量聚乙烯，而采用国外Ticona公司的900多万的超高分子量聚乙烯。这就可以保证了滑板使用最基本的一些性能要求。“客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ”的文件中对改性超高分子量聚乙烯（UHMWPE）滑板作出详尽全面的技术条件规定。本公司就是以此为目标进行了很多种板材配方的评定筛选2和最佳工艺的探索研究。从而确定了其中某一配方M-2的改性超高分子量聚乙烯板材作为桥梁支座的滑板。M-2配方的改性超高分子量聚乙烯板材，它是以Ticona公司的超高分子量聚乙烯原材料为基体树脂，其中添加了增强剂和润滑剂。从而进一步提高了板材的机械物理性能，达到“规定”中各项技术指标。我们将M-2改性超高分子量聚乙烯板材与意大利公司、德国公司的板材作了一些机械物理性能的评定试验。一、摩擦磨损试验。该试验在M-2000磨损试验机上进行。试验条件：干摩擦，压力200N，转速200rpm。试样规格30*7*2㎜，对磨件45#钢表面光洁度Ra0.4、硬度HRc50。时间2h、环境温度20℃。结果见表1，表1中所示的数据均为平均值，详情见附件（改性超高分子量聚乙烯滑板磨耗性能试验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ）。表1、桥梁支座滑板的M-2000磨损试验单位中达上材M-2意大利德国公司名称磨擦系数0.1700.1860.185摩痕宽度㎜3.6374.0644.070二、拉伸强度试验本试验是在济南试金集团的WE-100液压式万能试验机上测试。其方法按GB/T1040.3-2006程序方法操作。试验结果见表2，表2中所示的数据均为平均值，详情见附件（改性超高分子量聚乙烯滑板拉伸性能试验报告）。3表2、桥梁支座滑板的拉伸试验单位中达上材M-2意大利公司德国公司名称拉伸强度Mpa43.3645.2736.20延伸率%393.38317.05244.55三、硬度值测试该试验是在吉林省泰和试验机有限公司的TQY-96塑料球压痕硬度议上测试，试验方法按GB/T3398-82（89）操作。试验结果见表3，表3中的数据为平均值，详情见附件（改性超高分子量聚乙烯滑板硬度试验报告）。表3、桥梁支座滑板的硬度值单位中达上材M-2意大利名称1#组2#组1#组2#组试验变形㎜0.2300.2210.2290.249硬度值N/㎜237.2839.0337.4933.86※、试验力为132N。在此，我们需要说明：以上的M-2改性超高分子量聚乙烯滑板与其它公司滑板的机械物理性能试验均在本公司的实验室里测试。测试的目的，只是认识M-2滑板已具备的机械物理性能及达到的水平，以甄别M-2配方和制作工艺的合理性。桥梁支座滑板是在长期受压情况下，作低速度小位移的往复运动，因此很有必要测试其抗蠕变性能的能力。滑板蠕变性能是在本公司的6300KN油压机上进行的。现将M-2配方的超高分子聚乙烯滑板和改性聚四氟乙烯滑板分别在180Mpa和90Mpa的正压应力下作了24小时的蠕变试验。试验的装置示意图，如下4s=f(v,t)phD试验滑板的尺寸：Φ155*8㎜。将之放在Φ155*5㎜的工装夹具内，置于6300KN油压机上加压保压。板材受压变形用二个千分表读出，再取平均值。由于设备条件限制，我们只能观察24小时的滑板蠕变情况，所以此试验也只是初步知道它的承载能力而已。蠕变试验的情况见图2。图2、滑板蠕变试验图。1.401.201.00AB0.80C0.600.400.200.00024681012141618202224COB—直径：φ155×8A：P=180N/mm——改性UHMWPEB：P=90N/mm——改性PTFEC：P=90N/mm——改性UHMWPE我们在本公司里做了M-2改性超高分子量聚乙烯滑板的机械物理性能试验、摩擦磨损试验、抗蠕变试验和硬度测试，初步5地了解其基本的性能情况。为了更好更准确认识其性能，我们将M-2改性超高分子量聚乙烯滑板送上海市塑料研究所检测中心测试其机械物理性能，检测结果其性能数据均已通过铁道部科技司的“客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充规定”文件中的技术要求<详细情况见附件（改性超高分子量聚乙烯滑板机械性能试验报告），上海市塑料研究所检测中心的报告>。不仅如此，我们又将M-2改性超高分子量聚乙烯滑板交付上海材料研究所（整体支座的制造单位）送上海同济大学做了整机（配套型号为ZHQZ-A-8000-ZX单向活动支座）的水平摩擦系数测试、竖向承载力试验和转角试验。试验按国标GB/T17955-2000《球型支座技术条件》所规定的试验方法进行，同时还有德国公司也提供了改性超高分子量聚乙烯滑板给上海材料研究所，送上海同济大学做上述试验。二个单位试验的结果，简要归纳一个表以示比较，见表4、5。详情见附件（支座力学性能试验报告），上海同济大学的检测报告。表4、设计载荷下支座竖向压缩变形项目第一次变形第二次变形第三次变形公司㎜㎜㎜中达上材1.0171.0271.030德国公司1.1461.1341.134表5、竖向压缩变形为支座总高度的%项目第一次变形%第二次变形%第三次变形%公司中达上材0.50870.51330.5152德国公司0.57310.56680.5671上海同济大学检测后的结论：满足GB/T17955-2000有关整6体支座竖向承载能力的要求，GB/T17955-2000要求：受压变形＜支座总高度的1%。M-2改性超高分子量聚乙烯滑板15Km磨耗性能试验是至关重要的而又十分必须的试验。它是最直观最有效的反映了滑板能否应用在铁路客运专线桥梁盆式支座上的试验。我公司在今年5月份提供了M-2改性超高分子量聚乙烯板，委托中国铁路科学院铁道建筑研究所做滑板磨耗试验。该项试验按铁道部科技司颁发的“客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充规定”的文件要求进行。试验结果表明，M-2改性超高分子聚乙烯滑板材料在正应力45Mpa，相对平面滑动速度15㎜/s条件下，往复运动15KM后重量变化不大（规定的文件中，线磨耗率＜5μm/Km＝，表明该材料耐磨性良好，摩擦系数及磨耗平均符合“规定”文件要求。详情见附件（改性超高分子量聚乙烯滑板磨耗性能试验报告）,中国铁路科学院铁道建筑研究所试验报告。嘉兴市中达上材轴承有限公司2008.087