Definition
UHMWPE ist die Abkürzung für Ultra High Molecular Weight PolyEthylene
UHMWPE ist ein lineares Niederdruck-Polyethylenharz mit Ziegler-Katalysator.
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UHMWPE hat ein extrem gewichtsmittleres Molekulargewicht, etwa zehnmal so hoch wie das von hochmolekularen Polyethylenharzen hoher Dichte (HDPE).
Aufgrund seiner ultrahohen Molekulardichte weist UHMWPE sowohl die höchste Abriebfestigkeit als auch die höchste Schlagfestigkeit aller Kunststoffe auf.
Tatsächlich kann ein 25 mm (1 Zoll) dicker Schlag ein Pistolengeschoss vom Kaliber 0,38 bei 150 mm (6 Zoll) stoppen.
UHMWPE ist ein einfaches lineares Hintergrundpolymer (PE) mit einzigartigen Eigenschaften.
UHMWPE weist unter den anderen technischen Polymeren die höchste Schlagzähigkeit sowie eine hervorragende Abrieb- und Verschleißfestigkeit, Biokompatibilität, Geräuschbeständigkeit, einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten, eine gute chemische Beständigkeit und einen elektrischen Isolationswiderstand auf.
In Kombination mit Abriebfestigkeit und Zähigkeit ergibt der niedrige Reibungskoeffizient von UHMWPE eine selbstschmierende, antihaftbeschichtete Oberfläche.
Die statischen und dynamischen Koeffizienten sind deutlich niedriger als bei Stahl und den meisten Kunststoffmaterialien.
UHMWPE kann als Biomaterial dienen, insbesondere bei Komponenten für den vollständigen Gelenkersatz wie beispielsweise Hüftprothesen oder Gelenkersatzoperationen.
Bauteile aus UHMWPE unterliegen über längere Zeiträume komplexen Belastungen.
UHMWPE weist auch oberhalb der Schmelztemperatur eine hohe Viskosität auf.
Daher ist es schwierig, reines UHMWPE durch Spritzgießen, Blasformen oder herkömmliche Schneckenextrusion zu verarbeiten.
Eine Verringerung der Viskosität durch die Zugabe kurzkettiger Oligomerer könnte sich jedoch auf die Eigenschaften der Produkte auswirken.
Die schlechte Verarbeitbarkeit schränkt die umfangreichen bestehenden Anwendungen von UHMWPE ein.
Um die Verarbeitung für Anwendungen zu erleichtern, wird UHMWPE mit Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyacrylat (PA), Polycarbonat (PC), Polyanilin (PANI) und anderen Materialien kombiniert, um die Eigenschaften solcher Polymere zu verbessern.
Polyethylen hoher Dichte (HDPE) wird in der Industrie aufgrund seiner guten Verarbeitbarkeit, der gewünschten Eigenschaften und der relativ geringen Kosten häufig verwendet.
Die UHMWPE/HDPE-Mischung hat als vielversprechendes Material für die Reparatur menschlicher Gelenke große Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da eine solche Mischung eine bessere Kriechfestigkeit aufweist als reines UHMWPE
Darüber hinaus ist HDPE auch ein biokompatibles Polymer und die Anwesenheit von HDPE könnte die Verarbeitbarkeit einer UHMWPE-Mischung verbessern.
Viele Eigenschaften der UHMWPE/HDPE-Mischung wurden untersucht, wie z. B. Verarbeitungsleistung, rheologische Eigenschaften, thermisch oxidative Eigenschaften und Schlagverhalten.
Während UHMWPE außerhalb von Fachkreisen nicht so sehr bekannt ist, sind seine Anwendungen in der Industrie, der Biomedizin und dem Schutzsektor wohlbekannt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Juni 2017