Die Rolle der statischen biaxialen Stretching -Maschine bei der Anwendung und Entwicklung des UHMWPE -Films

UHMWPE (Ultrahohe Molekulargewicht Polyethylen) ist ein Thermoplastic Engineering-Kunststoff mit hoher Aufprallwiderstand, Verschleißresistenz, Selbstglagen, Anti-Aging usw. und hat eine hervorragende umfassende Leistung. UHMWPE -Membran ist ein Membranmaterial mit ausgezeichneter Leistung. Es kann auf Abwasserbehandlung, Membran von Lithiumbatterien, Luft- und Raumfahrt, nationale Verteidigungs- und Militärindustrie, kommunaler Bau, petrochemische Industrie sowie neue Energiematerialien, medizinische und medizinische Versorgung sowie andere Branchen angewendet werden.

Die molekulare Struktur von UHMWPE ist genau die gleiche wie die von gewöhnlichem PE, aber das Molekulargewicht der beiden ist unterschiedlich. Das Molekulargewicht des gewöhnlichen PE liegt im Bereich von (5 ~ 30) x 104, während das Molekulargewicht von UHMWPE bis zu 1 Million liegt. Die schlanken molekularen Ketten sind in die gleiche Richtung angeordnet und miteinander verwickelt. Aufgrund der gegenseitigen Verstrickung zwischen den makromolekularen Ketten können die makromolekularen Ketten die Last effektiv auf die Hauptkette I übertragen, so dass UHMWPE viele hervorragende umfassende Eigenschaften hat, die gewöhnliche PE nicht aufweist: eine hervorragende Verschleißfestigkeit, Selbstglubikation, Aufprallwiderstand und andere mechanische Eigenschaften. UHMWPE hat niedrige Produktionskosten und ist ein technisches Material mit idealer Kostenleistung. Sein Anwendungsfeld expandiert ständig und seine Leistung nimmt ständig zu. Der Vergleich der Leistung von UHMWPE und gewöhnlicher PE wird wie folgt gezeigt.

Derzeit ist es aufgrund der Schwierigkeit bei der Verarbeitung von UHMWPE unmöglich, herkömmliche Prozesse wie Blasformen zu verwenden, um es vorzubereiten, und der Trockenprozess kann die Parameter wie die Porosität des Zwerchfells nicht effektiv steuern. Daher wird die thermisch induzierte Phasen -Trennungsmethode (dh Nassmethode) verwendet, um UHMWPE -Lithiumbatterie -Zwerchfell mit ausgezeichneter Leistung vorzubereiten. UHMWPE nimmt im Allgemeinen einen biaxialen Dehnungsverfahren an, darunter: Batching, Extrusion, biaxiales heißes Stretching, Extraktion, Trocknen, Wärmeeinstellung und Wickeln. Die biaxiale Dehnung umfasst die biaxiale synchrone Dehnung und die biaxiale asynchrone Dehnung. Es ist ein Prozess der koordinierten Kontrolle des thermischen Effekts und der mechanischen Kraft. Zu den Einflussfaktoren zählen die Dehnungstemperatur, die Dehnung und das Dehnen mehrerer. Durch die Dehnung des Film- oder Gussblatts längs und quer werden die Struktur und Größe des Films verändert, die mechanischen Eigenschaften des Films werden verbessert und seine Mikrostruktur und physikalische Eigenschaften optimiert.

Die statische biaxiale Stretching -Maschine bietet ein genaues und präzises Feedback für experimentelle Daten durch wissenschaftliches Prozessdesign und kontinuierliche Verbesserung der Produktionsmethoden.

Die statische biaxiale Dehnungsmaschine wendet genau kontrollierte Längs- und Querdehnungskräfte an, um den Film in zwei Dimensionen gleichmäßig auszudehnen, wodurch seine Struktur und Leistung eine feine Kontrolle erbringt. Just as the team of Academician Qu Jinping and Professor Zhang Guizhen from the National Engineering Research Center for New Polymer Forming Equipment of South China University of Technology recently strategically introduced spherical inorganic particles (SiO2 microspheres) into the "polymer (ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE)-porogen (liquid paraffin, LP)" system, they developed a simple and continuous "phase Trennungs-biaxiale Dehnung "Technologie und innovativ realisierte eine poröse Mikro-Sandwich-Struktur (MAMS) auf dem Polymerfilm.

Technischer Prinzip:

Durch strategische Einführung von sphärischen anorganischen Partikeln (SIO2-Mikrokugeln) in das "Polymer (Ultrahohe-hohes Molekulargewicht Polyethylen) -Porogen (flüssiges Paraffin)", LP "-System, ein einfaches und kontinuierliches" Phase-Trennungs-Biaxial-Dehnungsstrecke innovativ. Eigenschaften von UHMWPE -Molekülketten, das enge Polymerskelett kann sio2 -Mikrokugeln und LP -Mikrodropeln effektiv einwickeln.

Unter der Wirkung der biaxialen Dehnung werden die Lamellenkristalle von UHMWPE signifikant verrutscht und allmählich durch orientierte Faserkristalle ersetzt, die eine gestaffelte Netzwerkstruktur bilden, und die Kristallinität von UHMWPE wird ebenfalls verbessert. Aufgrund der unterstützenden Rolle von SIO2-Mikrokugeln wird dieser Prozess auch mit der Bildung einer ellipsoidähnlichen Mikro-Sandwich-Struktur begleitet. Die hoch orientierten Faserkristalle und hohe Kristallinität verbessern die mechanische Stärke der porösen Polymermembran signifikant. Selbst bei 60 WT% der anorganischen Partikel und 68% Porosität weist die poröse Membran hervorragende mechanische Eigenschaften auf (Zugfestigkeit 25 MPa und Tränenfestigkeit 88,9 n/mm).

Kosten und Zeit für Kürzungen: Die statische biaxiale Stretching -Maschine kann schnell UHMWPE -Filmproben mit unterschiedlichen Eigenschaften für F & E -Mitarbeiter erzeugen, um Leistungstests und -verifizierung durchzuführen, den Zyklus von Design zu F & E zu verkürzen, und kann die Ausführung der Filmänderungen genauer vorhersagen und regulieren, die durch unangemessene Prozessparameter verursacht werden.

Optimierte Filmstruktur: Durch statische biaxiale Dehnung ist die mikroporöse Struktur innerhalb des UHMWPE -Films weiter optimiert, die Mikroporenverteilung ist gleichmäßiger und die Porengröße ist kontrollierbar, wodurch die Luftdurchlässigkeit und Permeabilität des Films verbessert wird. Dies ist besonders wichtig für Lithium -Batterie -Separatoren, die eine gute Atmungsaktivität erfordern und die elektrochemische Leistung der Batterie verbessern.

Verbesserte mechanische Eigenschaften: Die molekularen Ketten von UHMWPE-Filmen sind unter der Wirkung von Zwei-Wege-Kräften ausgerichtet und ausgerichtet und bilden eine nähere Kristallstruktur. Diese strukturelle Veränderung verbessert die Zugfestigkeit, Stechen und Tränenwiderstand des Films erheblich, wodurch der UHMWPE -Film stabiler wird, wenn sie externe Auswirkungen oder Druck standhalten.

Verbesserte optische Eigenschaften: Die Oberflächenflatheit und die optische Transparenz des biaxial gestreckten UHMWPE -Films werden verbessert. Diese Veränderung verbessert nicht nur die Ästhetik des Films, sondern erweitert auch seine Anwendung in optischen Filmen, transparenten Verpackungen und anderen Feldern. Mehr als 60% der kugelförmigen anorganischen Partikel werden während des Dehnens gefüllt, wodurch eine stärkere Lichtstreuungseffizienz aufweist und einen Spitzenwert erreicht, wenn das Seitenverhältnis ~ 1,9 beträgt, was eine ausreichende Grenzfläche für eine effektive Sonneneinstrahlungsreflexion liefert, wobei hohe Leistung und Wetterbeständigkeit berücksichtigt werden. Eine große Anzahl von Porenstrukturen und anorganischen Partikeln wird hinzugefügt und hat unter stützender Porosität und hoher anorganischer Partikelgehalt immer noch eine hervorragende mechanische Stärke.

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Materialwissenschaft, der mechanischen Fertigung und der Automatisierungstechnologie wird die Rolle der statischen biaxialen Stretching -Maschine in der Anwendung und Entwicklung des UHMWPE -Films in Zukunft deutlicher sein. Die Anwendung neuer Technologien für das uHMWPE-Film mit ultrahohem Molekulargewicht fördert die Entwicklung einer statischen biaxialen Dehnungsmaschine in genauerer Richtung, und das neue Verfahren stellt auch höhere Anforderungen für die herkömmliche statische biaxiale Dehnungsmaschine dar.