Embora mantenham as propriedades básicas do polietileno, como resistência à corrosão, resistência a baixas temperaturas e isolamento, as hastes UPE apresentam resistência ao desgaste, resistência ao impacto e autolubrificação significativamente maiores do que os plásticos comuns devido ao seu peso molecular extremamente alto (segmentos de corrente mais longos e emaranhamento mais apertado). Além disso, possuem superfície lisa e baixa densidade (apenas 0,94 g/cm³, mais leves que a água), o que os torna amplamente utilizados em indústrias com requisitos rigorosos de durabilidade, segurança e funcionalidade de materiais, como mineração, metalurgia, energia, alimentos e aplicações médicas.
Parâmetros e vantagens principais de desempenho
1. Propriedades Físicas Básicas
Densidade : 0,94 g/cm³ (mais leve que a água, flutua na água)
O polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMWPE) possui cadeias moleculares altamente emaranhadas, mas frouxamente dispostas, resultando em uma densidade mais baixa do que os plásticos comuns (por exemplo, PA6 aproximadamente 1,14 g/cm³, POM aproximadamente 1,41 g/cm³).
Cores : Branco (material virgem mais comum), Preto (com adição de negro de fumo para proteção UV), Azul, Verde, Amarelo, etc.
Branco é a cor natural do material virgem (alta pureza, adequado para aplicações alimentícias/médicas). O preto é aprimorado com adição de negro de fumo para propriedades antienvelhecimento aprimoradas. Outras cores são customizadas através de masterbatches.
Acabamentos de superfície : Acabamento espelhado liso (polido após moldagem ou extrusão), Fosco (tratamento de superfície), Texturizado (antiderrapante/funcional)
Coeficiente de atrito extremamente baixo (autolubrificante natural). Superfícies lisas são adequadas para colagem de precisão, enquanto superfícies foscas/texturizadas são usadas para fins decorativos ou antiderrapantes.
2. Propriedades Mecânicas (Ultra-alta Dureza + Resistência ao Impacto)
Resistência à tração : 25-40 MPa (menor que metais, mas maior que plásticos comuns como PA6 (60-70 MPa), compensada pela tenacidade);
Alongamento na ruptura : 300%-500% (extremamente alto, plásticos comuns como POM apenas 20%-40%, demonstrando excelente resistência à fratura);
Resistência ao impacto (feixe simples entalhado, 23 ℃): ≥150 kJ/m² (plásticos comuns como PA6 são cerca de 5-10 kJ/m², POM é cerca de 10-25 kJ/m², UPE é mais de 10 vezes maior);
Resistência à compressão : 80-120 MPa (pode suportar pressão isostática média a alta, como empilhamento de objetos pesados ou cargas axiais);
Módulo de elasticidade : 600-800 MPa (muito inferior ao dos metais (como o aço, cerca de 200 MPa)). Embora sua resistência seja GPa, é superior à dos plásticos comuns (como PE, aproximadamente 200-500 MPa), demonstrando alta tenacidade em vez de rigidez.
Aplicação típica : A haste UHMWPE é usada em componentes que precisam suportar impactos severos ou flexões repetidas (como revestimentos de esteiras de vagões de minas, rolos de correia transportadora e amortecedores de máquinas pesadas). Mesmo sob impactos de grandes quedas, eles não são propensos a rachar (plásticos comuns como ABS ou PVC podem quebrar nas mesmas condições).
3. Resistência à abrasão (líder do setor)
Taxa de desgaste : Sob as mesmas condições de trabalho (como fricção de lixa, erosão de lama), a taxa de desgaste do UPE é de apenas 1/5-1/10 de PA6, 1/3-1/5 de POM e 1/60-1/100 de aço;
Abrasão Akron : ≤0,05-0,10 cm³/1,61km (em comparação com aproximadamente 0,15-0,30 cm³/1,61km para plásticos comuns como PA6 e aproximadamente 0,08-0,12 cm³/1,61km para POM);
Propriedades autolubrificantes : Coeficiente de atrito extremamente baixo (aproximadamente 0,05-0,15 ao esfregar contra o aço e ≤0,03 ao esfregar contra si mesmo), conseguindo deslizamento de baixa resistência sem a necessidade de óleo lubrificante (semelhante a um "lubrificante sólido").
Mecanismo Central : Moléculas de cadeia longa de peso molecular ultra-alto formam uma "rede emaranhada" durante o atrito, dispersando o estresse por meio de forças intermoleculares; simultaneamente, a superfície é lisa e apolar, resultando em resistência mínima ao atrito com metais ou outros materiais.
Aplicações típicas : As hastes de polietileno UHMW são usadas como revestimentos de rolos intermediários em correias transportadoras de mineração, revestimentos resistentes ao desgaste em equipamentos de processamento mineral, trilhos transportadores em máquinas alimentícias e componentes deslizantes para vedações de eixo de popa de navios, especialmente adequados para condições de trabalho adversas envolvendo alta poeira, alto atrito e cargas pesadas.
4. Resistência Química (Forte Resistência à Corrosão)
Resistência a ácidos e álcalis : Estável a ácidos fortes (exceto ácido sulfúrico concentrado e ácido nítrico concentrado), álcalis fortes (como hidróxido de sódio e hidróxido de potássio) e soluções salinas (como cloreto de sódio e sulfato de cobre) na faixa de temperatura ambiente a 80°C (ácido sulfúrico concentrado/ácido nítrico irá corroer lentamente);
Resistência a solventes orgânicos : Estável a longo prazo a solventes não polares (como gasolina, diesel, óleo mineral e óleo lubrificante); resistente a solventes polares (como acetona, etanol e acetato de etila) e hidrocarbonetos aromáticos (como benzeno e tolueno) à temperatura ambiente, mas pode ocorrer leve inchaço após imersão prolongada (>1 ano);
Resistência à água/vapor de água : Completamente resistente à água (taxa de absorção de água de apenas 0,01%-0,03%, quase não higroscópica), quase sem alteração no tamanho e nas propriedades após imersão prolongada em água ou vapor.
Aplicações típicas : As hastes UPE são adequadas para revestir tanques de armazenamento de ácidos e álcalis em equipamentos químicos, grades em estações de tratamento de águas residuais, placas de proteção para tanques de galvanoplastia e componentes resistentes à corrosão em ambientes marinhos. Sua resistência à corrosão é superior à dos plásticos comuns (como PP e PVC) e de alguns metais (como o aço carbono).
5. Resistência à temperatura (estabilidade em ampla faixa de temperatura)
Temperatura de operação contínua : -160°C a 80°C (resistência de curto prazo a 100-120°C, mas a resistência de longo prazo acima de 80°C causará leve movimento da cadeia molecular, resultando em uma diminuição lenta nas propriedades mecânicas);
Resistência mínima à temperatura : -160 ℃ (mantém certa resistência em ambientes de nitrogênio líquido; plásticos comuns como PA6 tornam-se quebradiços abaixo de -40 ℃ e a resistência ao impacto do POM diminui em -40 ℃);
Temperatura de deflexão de calor (HDT, carga de 1,82 MPa): Aproximadamente 85-100°C (inferior aos 150°C do PA6, mas em uso real, devido à sua alta tenacidade, pode operar em temperaturas mais altas por curtos períodos).
Vantagens : As hastes UPE mantêm um desempenho estável tanto em ambientes extremamente frios (como equipamentos de pesquisa no Ártico) quanto em ambientes de temperatura normal a moderada (como processamento de alimentos e indústrias químicas), tornando-as particularmente adequadas para componentes resistentes ao desgaste/resistentes ao impacto em ambientes de baixa temperatura (como correias transportadoras em armazenamento refrigerado e peças de vasos polares).
6. Outras características
Resistência à abrasão : Além da resistência à abrasão, o UPE também é resistente ao descascamento da superfície causado por fricção repetida (os plásticos comuns são propensos a rebarbas ou descascamento após o atrito, enquanto as superfícies do UPE permanecem lisas);
Isolamento Elétrico : Resistividade de volume > 10¹⁵ Ω·cm (isolamento extremamente alto), adequado para componentes de isolamento em equipamentos de baixa tensão (mas não para aplicações de isolamento de alta tensão);
Antiadesão : A superfície lisa e apolar não adere facilmente a materiais (como pós e grânulos), tornando-a adequada para revestimentos em equipamentos de transporte de pó (como cimento e farinha), reduzindo resíduos e dificuldade de limpeza.
Contato Agora