پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) از زیر مجموعه های پلی اتیلن ترموپلاستیک به شمار می رود. یکی از ویژگی های این ماده مقاومت در برابر سایش می باشد. این پلی اتیلن تمام خواص و ویژگی های پلی اتیلن های سنگین را دارد. از زنجیره های بسیار طولانی پلی اتیلن تشکیل یافته که همگی آن ها در یک جهت قرار دارند.

پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) در زمینه های مختلفی همچون مصارف نظامی، مهندسی و ساخت و ساز، در حیطه ی پزشکی و دندان پزشکی و همچنین در تولید وسایل و ظروف پلاستیکی آشپزخانه کاربرد دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر از هر یک ازین موارد به مطالب ذیل مراجعه نمایید.

معرفی پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE)

پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) از زیر مجموعه های پلی اتیلن ترموپلاستیک بوده و زنجیره هایی بسیار طولانی دارد که جرم مولکولی در آن بین 5/3 تا 5/7 میلیون آمو می باشد. این نوع از ترموپلاستیک بی بو، بی مزه و غیر سمی است و مقاومت بالایی در برابر ضربه و بلورینگی دارد.

ساختار شیمیایی این محصول یکنواخت بوده و در برابر مواد شیمیایی خورنده به غیر از اسیدهای اکسید کننده، بسیار مقاوم می باشد. میزان جذب رطوبت این ماده پایین بوده و ضریب اصطکاک آن کم است.

ویژگی های آن ها

از ویژگی های پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) می توان به بی بو، بی مزه و غیر سمی بودن آن اشاره نمود. این ماده در برابر سایش بسیار مقاوم بوده و در برخی مواقع 15برابر بیش تر از فولاد کربنی در برابر سایش مقاومت از خود نشان می دهد. ویژگی دیگر این محصول ضریب اصطکاک آن است که بسیار کم تر از نایلون و استال می باشد.

مقاوم بودن این ماده در برابر اسیدهای غلیظ و قلیاها و همچنین حلال های آلی متعدد از دیگر ویژگی های منحصر به فرد آن است. این پلی اتیلن میزان جذب رطوبت پایینی دارد. این محصول خواص مکانیکی و فیزیکی مناسبی داشته و به همین دلیل طول عمر بالایی دارد. به طور کلی تمام خواص موجود در پلی اتیلن های سنگین را دارد.

فرآیند تولید پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE)

این نوع از پلی اتیلن از زنجیره های بسیار طولانی پلی اتیلن تشکیل یافته است. همه ی این زنجیره ها در یک جهت قرار دارند و پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا قدرت خود را از طول هر زنجیره به دست می آورد. این محصول توسط کاتالیزورهای متالوسن تولید می شود به این شکل که از مونومر اتیلن سنتز شده و برای تشکیل پلی اتیلن پایه به یکدیگر متصل می گردد.

همین کاتالیزورهای متالوسن سبب شده تا این مولکول ها چندین برابر از پلی اتیلن با چگالی بالا طولانی تر باشد. در نتیجه مولکول های UHMWPE معمولا دارای 100 هزار تا 250 هزار واحد مونومر در هر مولکول، هشت هزار مونومر در هر مولکول و هفت هزار مونومر در هر مولکول هستند. UHMWPE با قالب گیری فشرده سازی، اکستروژن قوچ، ریسندگی ژل و تف جوشی به مرحله ی پردازش می رسد.

مرحله ی آخر روش چرخش ژل بوده که دقیقا یک ژل گرم شده از UHMWPE و از طریق یک اسپینر اکسترود می شود. اکسترود یا همان اکستروژن نیز از طریق هوا کشیده شده و در یک حمام سرد می شود. در نهایت منجر به یک الیاف با درجه ی بالایی از جهت یابی مولکولی و همچنین استحکام کششی می شود.

کاربردهای پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE)

پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) در مصارف نظامی کاربردهای فراوانی دارد. در بسیاری از فرآیندهای مهندسی و ساخت و ساز مانند ساخت درب و پنجره های PVC نیز جایگاه ویژه ای داشته و مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در تولید بسیاری از ظروف و وسایل پلاستیکی آشپزخانه نیز کاربرد دارد. در تولید انواع سیم و کابل و همچنین زیر ساخت های دریایی مورد استفاده قرار می گیرد.

از کاربردهای دیگر این محصول در قطعات تسمه راهنما، دنده ی زنجیر خور برای نقاله، غلتک فلنج دار و باسکول های جاده ای می باشد. علاوه بر این پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا در تولید ظروف مخصوص شیر و مایعات نیز بسیار پرکاربرد می باشد. ویژگی های منحصر به فرد این محصول باعث شده تا در حیطه ی دندانپزشکی و کامپوزیت های دندانی بسیار کاربردی باشد.

این ماده دارای سابقه ی بالینی بوده و در زمینه های پزشکی به عنوان بیومتریال در زانو، لگن و ستون فقرات مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا

پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) مزایای گوناگونی دارد که یکی از آن مزایا مقاومت بالای این محصول در برابر ضربه می باشد. فرآیند پذیری و شکل دهی این پلی اتیلن کار آسانی می باشد. نفوذ پذیری خوبی در برابر رطوبت داشته و قابل استفاده در صنایع غذایی و بهداشتی می باشد. مزیت دیگر این ماده مقاومت شیمیایی بالای آن است. در برابر اسید، باز و روغن های شیمیایی از مقاومت بالایی برخوردار است.

دارای حجم پایین بوده و چگالی آن بین 0,941 تا 0,965 می باشد. بلورینگ بالایی داشته و از نظر شیمیایی ساختاری یکنواخت و یکسان دارد. طول عمر بالایی در تولید مفاصل استخوانی بدن همچون آرنج و زانو دارد. از مهم ترین مزیت های پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا ویژگی خاص آن در نداشتن بو و عدم سمی بودن محصول است. از لحاظ هزینه نیز به صرفه می باشد.

معایب پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا

یکی از معایب پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا استحکام مکانیکی کم آن می باشد به همین دلیل ممکن است بر اثر ضربه شکسته شود. برای مثال موادی که برای محصولات مهندسی طراحی می شود باید از استحکام مکانیکی بالایی برخوردار بوده تا بتوانند تحت نیروها و بارهای مختلف مکانیکی مقاومت کرده و کار کنند. عیب دیگر این محصول نفوذ پذیری در برابر اکسیژن، هیدورژن و بوها و عطرها می باشد.

سوالات متداول

1- پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا چیست؟

این محصول از زیر مجموعه های پلی اتیلن ترموپلاستیک است. دارای زنجیره های طولانی بوده و جرم مولکولی آن بین 5/3 تا 5/7 میلیون آمو می باشد. این پلی اتیلن بی بو، بی طعم و غیر سمی می باشد.

2- چند نمونه از کاربردهای پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا کدامند؟

این محصول کاربردهای متعددی دارد که چند نمونه از آن ها، کاربرد در مصارف نظامی، فرآیندهای مهندسی، ساخت و ساز، پزشکی و دندانپزشکی و زیر ساخت های دریایی می باشد. در زمینه ی مهندسی و ساخت و ساز بیشتر در تولید درب و پنجره های PVC و در زمینه های پزشکی به عنوان بیومتریال در لگن و زانو مورد استفاده قرار می گیرد.

3- آیا پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا معایبی هم دارد؟ آن معایب کدامند؟

بله، استحکام مکانیکی کم و نفوذ پذیری در برابر اکسیژن، هیدروژن، بو و عطرها از معایب این نوع از پلی اتیلن می باشند.

سخن پایانی

با توجه به مطالبی که در بالا توضیح داده شد با خصوصیات، ویژگی ها، کاربردها، مزایا و معایب پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا آشنا شدیم. این محصول دارای ساختار شیمیایی یکنواختی بوده و در برابر مواد شیمیایی خورنده مقاوم می باشد. زنجیره های تشکیل دهنده ی این پلی اتیلن بسیار طولانی می باشند و همه ی آن ها در یک جهت قرار گرفته اند.

ویژگی های خاص و منحصر به فرد این ماده سبب شده تا در زمینه های مختلفی کاربرد داشته باشد. ساختار شیمیایی این محصول به صورت یکنواخت و همسان می باشد. در کنار مزایایی که دارد یک سری معایب هم دارد که توضیحات بیش تر هر یک از این ها در مطالب فوق مطرح شده است.

بازرگانی آهیر عرضه کننده و تولیدکننده انواع پلی اتیلن های باکیفیت و قیمت مناسب به بازارهای داخلی و خارجی می باشد. جهت خرید این محصولات و مشاوره بیشتر می توانید با کارشناسان ما در مرکز فروش تماس بگیرید.

شماره تماس: ۰۹۱۲۶۱۵۹۰۰۳