[00867135]新型超高分子量聚乙烯耐磨合金可行性分析

简介：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种综合性能十分优异的热塑性工程塑料，尤其耐磨性能超群，摩擦系数很低，可与聚四氟乙烯媲美，应用范围广泛，倍受人们的青睐。但是，由于UHMwPE熔融粘度极高，高达109Pa•s，流动性极差，其熔体流动指数为零，因而不能采用通常热塑性塑料加工的方法直接进行挤出或注射成型。这是因为(1)UHMWPE熔融时粘度极高，不成粘流态，而是处于高粘弹态。在普通螺杆挤出机上进行加工时熔体包住螺杆一起旋转，很难沿螺槽推进，陷入不能挤出的状态，形成“料塞”；(2)UHMWPE的摩擦系数极低，使粉料在进料进程中极易打滑，不易进料；(3)UHMMWPE临界剪切速度很低约为10-2/S，在挤出成型时熔体易破裂，表面出现裂纹；(4)成型温度范围窄，易氧化降解。所以只能采用效率低、能耗大的间歇式压制烧结进行加工，生产的制品形状比较简单(板、捧等)，使得超高分子量聚乙烯的应用受到了极大限制。如何有效解决这种“顽固不化”的难加工塑料的加工，使之采用普通的挤出和注射设备、采用通常热塑性塑料的加工方法就可以进行加工是世界各国竞相攻坚的科研课题，至今尚未完全解决。课题组经过多年科学研究、采用独特配方成功地开发出一种崭新的工艺，研制出一种加工流动性很好的新型UHMWPE耐膨合金。这种合金可采用普通的挤出和注射设备方便地进行加工。这是超高分子员聚乙烯加工技术上的一个重大突破，在国内外尚属首创，该项技术已取得国家发明专利(专利号98l00960.3)。被选人《中华优秀专利、技术精选》(98版)下卷。这种合金的性能也比纯超高分子量聚乙烯有较大提高。应用：这种耐磨合金可以广泛用来注塑各种耐磨齿轮、滑轮、泵叶轮、耐磨管件、弯头、三通、阀门及其他耐腐耐磨制作。也可用来制造工业耐腐耐磨管材，填补国内空白。如热电厂的输灰管。需用量很大。一般粉煤灰的量为燃煤量的：5-25%，占电厂排渣量的75-85%。据统计中国粉煤灰的排放量1993年已达9400万吨。过去采用钢管进行输送，由于电化学作用，管壁极易结垢，经四个月就几乎堵塞，需要清理。每年清理费用就达数百万元，且费时费力，是电厂生产中急需解决的老大难问题。国外采用超高分子量聚乙烯管材不结垢，且耐磨性比钢管提高8倍，延长使用时间，节省清理费用。全国火力发电厂上千个，每个电厂需100吨，全国需要量十几万吨。又如中国从1998年开始实施“百船工程”项目，即从国外引进百艘挖泥船对黄河等主干河道进行清淤治理。消淤过程中传统的钢铁管存在易锈蚀、磨损快、笨重不易装卸、维修，更新配套费用高等缺点，特别是黄泥沙含量高达50%以上，所以钢管已不能满足要求，只有超高分子量聚乙烯管材是理想管材。仅此项目就需8千多吨。中国现有各类挖泥船400多艘需配套耐磨管材1万5千多吨。另外粮食加工行业如面粉厂输送小麦，过去使用管钢，四个月磨损穿洞，且面粉中易带入重金属对人健康不利，改用UHMWPE管材提高耐磨8倍，减少了噪声，改善了环境，输送过程中不产生静电火花，避免了爆炸危险。全国大型面粉厂2500多个，中小型上万家，因此需求量也是很大。此外，在煤矿、铁矿、锰矿等黑色金属矿业；铜矿、金矿、铅矿、钨矿、钥矿等有色金属矿业及非全届矿业等领域都需要这种耐磨管材，在化工、煤气、天然气、石油输送方面也都是理想的管材。总之这种工业耐腐、耐磨管材在国内尚属空白，市场非常广阔。经济效益：(1)年产1000吨合金：设备投资200万元；产值3000万元；利税1000万元；(2)年产管材(φ300-500)2000吨：设备投资1000万元(若用国产设备约为500万元左右)；产值9000万元；利税3000万元；合作方式：技术转让(1)生产合金，技术转让费50万元；(2)生产管材，技术转让费50万元；(3)(1)(2)都要，技术费用总计90万元。