HI-ZEX MILLION

主要特色

聚乙烯的性質受到分子量的影響很大。HI-ZEX MILLION的平均分子量在1,000,000至9,000,000之間,遠高於一般的高密度聚乙烯。超高分子量使HI-ZEX MILLION具有獨特的優異性質,包括優異的耐磨耗性及自身潤滑性,極高的耐衝擊強度以及良好的耐化學品性。

 

耐磨耗性

HI-ZEXMILLION最為突出的地方為其優異的耐磨耗性。圖1比較HI-ZEX MILLION與其他材料的沙粒磨耗指數(sand abrasion index)。依沙粒磨耗指數看來,HI-ZEX MILLION的耐磨耗性遠優於一般的高密度聚乙烯,也優於一些金屬如碳鋼(carbonsteel)與黃銅(brass),以及一些塑膠材料如MC尼龍(MC nylon)、尼龍66(nylon 66)、氟碳塑膠(fluoroplastics)、聚縮醛(polyacetal)、硬質PVC(rigid PVC)與酚醛積層板(phenolic laminates)等。

自身潤滑性

HI-ZEX MILLION具有優異的自身潤滑性。HI-ZEX MILLION的動摩擦係數很低,且其臨界PV值相當高,有時可媲美氟碳塑膠,如表3所示。低動摩擦係數以及高臨界PV值使HI-ZEX MILLION具有優異的自身潤滑性,不需外加潤滑劑便可在一些金屬表面容易地滑動。

耐衝擊強度

HI-ZEX MILLION具有極高的耐衝擊強度,如圖2所示。HI-ZEX MILLION的耐衝擊強度甚至高於聚碳酸酯。此外,在低溫下,HI-ZEX MILLION仍可維持相當高的耐衝擊強度。

質輕

圖3比較HI-ZEX MILLION與其他工程塑膠的比重。HI-ZEX MILLION的密度僅為0.935 g/cm3,可視為工程樹脂中最低的一種,對降低模造零件的重量有所助益。

耐化學品性

HI-ZEX MILLION具有良好的耐化學品性。HI-ZEX MILLION的結晶度高,在分子結構上不具任何官能基及雙鍵,也沒有側鏈,因此在酸,鹼及有機化學品中是相當穩定的。然而,HI-ZEX MILLION會受到濃酸,濃鹽酸,鹵化溶劑及芳香溶劑等的影響。

與食品接觸用途的衛生安全性

基本上,HI-ZEXMILLION為一種惰性,無毒的材料,對人體健康無危險性。
HI-ZEX MILLION符合美國FDA的規定(CodeofFederalRegulationsTitle 21, Section 177.1520),在與食品接觸的用途上是安全的。
HI-ZEXMILLION亦在日本聚烯烴衛生安全協會(the Polyolefins Hygienic Safety Association in Japan)註冊為符合該協會所要求的物質,並符合塑膠容器及包裝材料的衛生安全測試標準的規格(1982NoticeoftheMinistryof Health and Welfare)。

等級與性質

HI-ZEXMILLION的等級,規格與加工方式如表1所示。而HI-ZEX MILLION語其他工程塑膠的性質比較如表2所示。
表1. HI-ZEX MILLION的等級,規格與加工方式

測試方法 等級
性質 單位 ASTM 240S 240M 320M 340M 630M
平均分子量 ×104 D4020 200 230 280 330 600
密度 g/cm3 D1505 0.940 0.935 0.935 0.930 0.930
平均粒子直徑 μm 煤焦計數法 130 160 160 160 160
假比重 D1895 0.46 0.42 0.45 0.46 0.41
曲折模數 kg/cm2 D790 8,000 7,000 6,000 6,000 6,000
耐衝擊強度 kgcm/cm2 MCI法 110 90 80 80 70
沙粒磨耗量 mg MCI法 9 9 9 8 5
特性 細粉,配料用 押出及射出級 押出及射出級 標準級 高耐磨級
加工方法 塑膠條(剝離膜) 熱壓成型
形狀押出
圓棒押出
管押出
膜押出
熱壓成型
圓棒押出
射出成型
熱壓成型
圓棒押出
射出成型
熱壓成型
形狀押出
射出成型

主要特色

耐化學性

對於一般的化學溶劑,PEEK均不會溶解,而半結晶型(Semi-crystalline)的PEEK,除強酸之外,能抵抗所有的有機與無機液體。

耐高溫性

PEEK的玻璃轉換溫度Tg為143℃而融化溫度為343℃,根據實驗顯示PEEK的熱變形溫度為315℃,並能長期於260℃下的環境使用(RTI=260℃)。

耐燃性與低排煙性

PEEK不需加入防火劑,便能符合V-0(厚度:1.45mm)的耐燃標準;PEEK的排煙量與一般的熱塑性塑膠比較,幾乎沒有氣體溢出。

電氣性

在不同的溫度及壓力下,PEEK依然能保持優良的電氣性。

耐水性

PEEK可在超過250℃的高壓蒸汽環境下長期使用,並且不會有明顯的變化發生。

加工性

PEEK在加工上最大的優點,即是在以射出成型後,不需進行回火處理,便能保持穩定的物性,而PEEK省去韌化所需的處理,使得它具有更高的經濟價值。

主要特色

聚乙烯的性質受到分子量的影響很大。HI-ZEX MILLION的平均分子量在1,000,000至9,000,000之間,遠高於一般的高密度聚乙烯。超高分子量使HI-ZEX MILLION具有獨特的優異性質,包括優異的耐磨耗性及自身潤滑性,極高的耐衝擊強度以及良好的耐化學品性。

 

耐磨耗性

HI-ZEXMILLION最為突出的地方為其優異的耐磨耗性。圖1比較HI-ZEX MILLION與其他材料的沙粒磨耗指數(sand abrasion index)。依沙粒磨耗指數看來,HI-ZEX MILLION的耐磨耗性遠優於一般的高密度聚乙烯,也優於一些金屬如碳鋼(carbonsteel)與黃銅(brass),以及一些塑膠材料如MC尼龍(MC nylon)、尼龍66(nylon 66)、氟碳塑膠(fluoroplastics)、聚縮醛(polyacetal)、硬質PVC(rigid PVC)與酚醛積層板(phenolic laminates)等。

自身潤滑性

HI-ZEX MILLION具有優異的自身潤滑性。HI-ZEX MILLION的動摩擦係數很低,且其臨界PV值相當高,有時可媲美氟碳塑膠,如表3所示。低動摩擦係數以及高臨界PV值使HI-ZEX MILLION具有優異的自身潤滑性,不需外加潤滑劑便可在一些金屬表面容易地滑動。

耐衝擊強度

HI-ZEX MILLION具有極高的耐衝擊強度,如圖2所示。HI-ZEX MILLION的耐衝擊強度甚至高於聚碳酸酯。此外,在低溫下,HI-ZEX MILLION仍可維持相當高的耐衝擊強度。

質輕

圖3比較HI-ZEX MILLION與其他工程塑膠的比重。HI-ZEX MILLION的密度僅為0.935 g/cm3,可視為工程樹脂中最低的一種,對降低模造零件的重量有所助益。

耐化學品性

HI-ZEX MILLION具有良好的耐化學品性。HI-ZEX MILLION的結晶度高,在分子結構上不具任何官能基及雙鍵,也沒有側鏈,因此在酸,鹼及有機化學品中是相當穩定的。然而,HI-ZEX MILLION會受到濃酸,濃鹽酸,鹵化溶劑及芳香溶劑等的影響。

與食品接觸用途的衛生安全性

基本上,HI-ZEXMILLION為一種惰性,無毒的材料,對人體健康無危險性。
HI-ZEX MILLION符合美國FDA的規定(CodeofFederalRegulationsTitle 21, Section 177.1520),在與食品接觸的用途上是安全的。
HI-ZEXMILLION亦在日本聚烯烴衛生安全協會(the Polyolefins Hygienic Safety Association in Japan)註冊為符合該協會所要求的物質,並符合塑膠容器及包裝材料的衛生安全測試標準的規格(1982NoticeoftheMinistryof Health and Welfare)。

等級與性質

HI-ZEXMILLION的等級,規格與加工方式如表1所示。而HI-ZEX MILLION語其他工程塑膠的性質比較如表2所示。
表1. HI-ZEX MILLION的等級,規格與加工方式

測試方法 等級
性質 單位 ASTM 240S 240M 320M 340M 630M
平均分子量 ×104 D4020 200 230 280 330 600
密度 g/cm3 D1505 0.940 0.935 0.935 0.930 0.930
平均粒子直徑 μm 煤焦計數法 130 160 160 160 160
假比重 D1895 0.46 0.42 0.45 0.46 0.41
曲折模數 kg/cm2 D790 8,000 7,000 6,000 6,000 6,000
耐衝擊強度 kgcm/cm2 MCI法 110 90 80 80 70
沙粒磨耗量 mg MCI法 9 9 9 8 5
特性 細粉,配料用 押出及射出級 押出及射出級 標準級 高耐磨級
加工方法 塑膠條(剝離膜) 熱壓成型
形狀押出
圓棒押出
管押出
膜押出
熱壓成型
圓棒押出
射出成型
熱壓成型
圓棒押出
射出成型
熱壓成型
形狀押出
射出成型

加工方法

分子量太高使HI-ZEX MILLION的熔融黏度很高而較不易於加工,成型時使用高壓,衝壓或者燒結常是必要的。也就是說HI-ZEX MILLION的加工常會用到特殊的技藝。

熱壓成型

HI-ZEXMILLION的分子量很高,熔融黏度也很高,以至於熱壓成型(press molding)就成為HI-ZEX MILLION的主要加工方式。重點在於熱壓成型可提供成型時所需的高壓。
由於HI-ZEX MILLION的假比重僅為0.45,為了壓僅以及提供成型時的壓力,公模與母模的深度必須大於零件厚度的2.5倍。也就是說HI-ZEX MILLION的熱壓成型的重點之一為模具設計。
冷卻過程對HI-ZEX MILLION的成型有很大的影響。不當的條件可能使成品內部形成孔洞以及表面出現凹痕。為了要得到高品質的成品,在HI-ZEX MILLION的熱壓成型時必須設定適當的冷卻條件。

表4. HI-ZEX MILLION的典型熱壓成型條件

條件 單位 範圍
熱壓溫度 180-220
夾模壓力 kg/cm2 20-50
加熱時間(10 mm厚) min 40(依形狀而定)
冷卻時夾模壓力 kg/cm2 100

圖4.典型的熱壓成型品

押出成型

HI-ZEX MILLION的熔融黏度很高,其押出成型並不像一般的高密度聚乙烯那麼容易。衝擊押出成型(ramextrusion)是一種可行的方式。而在特定的條件下HI-ZEX MILLION亦可利用押出成型來加工,譬如說使用單向旋轉雙軸押出機或單軸押出機。不過,務必要特別注意模具設計以及適當的冷卻條件。典型的押出溫度範圍為180-300℃。

圖5.典型的押出成型品

 

射出成型

HI-ZEX MILLION的射出成型要較熱壓成型及押出成型更為困難。然而,三井化學公司最近發展各種不同的射出成型方法,其中一些方法預期有實用化的機會。在HI-ZEX MILLION的射出成型中,除了設備的改進外,模具設計也是重點。

圖6.典型的射出成型品