مسائل آزمایش مواد پلی‌اتیلن پلیمری UHMWPE

Thread Content

آخرین بار، این پست توسط liaifeng در تاریخ ۲۸-۷-۲۰۱۸ ساعت ۰۷:۵۴ ویرایش شد. UHMWPE (پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا)، نوعی پلاستیک فنی ترموپلاستیک با عملکردهای بسیار خوب است؛ مولکول‌های آن دارای ساختار خطی بوده و وزن مولکولی آن بیش از ۱.۵ میلیون است. چگالی کمی دارد و دارای مقاومت خوب در برابر سایش، خودروان‌کنندگی، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر خوردگی و غیره است. وزن مولکولی بسیار بالای UHMWPE (که وزن مولکولی HDPE معمولاً تنها بین ۲۰ تا ۳۰۰ هزار است)، به آن ویژگی‌های عملکردی عالی می‌بخشد. این ماده جزو پلاستیک‌های فنی ترموپلاستیکی با قیمت مناسب و عملکرد برتر محسوب می‌شود؛ تقریباً تمام مزایای پلاستیک‌های مختلف را در خود دارد و دارای ویژگی‌های چندجانبه‌ای مانند مقاومت در برابر سایش، ضربه، خودروان‌کنندگی، مقاومت در برابر خوردگی، جذب انرژی ضربه، مقاومت در برابر دماهای پایین، بی‌خطر بودن و عدم سمیت، عدم چسبندگی، عدم جذب آب، و چگالی پایین است که در پلاستیک‌های پلی‌اتیلن معمولی و سایر پلاستیک‌های فنی یافت نمی‌شود. در واقع، در حال حاضر هیچ ماده پلیمری ساده‌ای وجود ندارد که چنین ویژگی‌های برجسته‌ای را در خود داشته باشد. مقاومت در برابر سایش: مقاومت UHMWPE در برابر سایش، بالاترین میزان را در میان پلاستیک‌ها دارد و حتی از برخی فلزات نیز برتر است. در مقایسه با سایر پلاستیک‌های مهندسی، شاخص سایش UHMWPE تنها ۱/۵ شاخص PA66 و ۱/۱۰ شاخص HEPE و PVC است ； در مقایسه با فلزات، ۱/۷ فولاد کربنی و ۱/۲۷ برنج است. مقاومت سایشی آن آنقدر بالاست که اندازه‌گیری میزان مقاومت سایشی آن با روش‌های معمول آزمایش سایش پلاستیک‌ها دشوار است؛ بنابراین، یک دستگاه ویژه برای آزمایش سایش با ماسه طراحی شده است. مقاومت در برابر سایش UHMWPE متناسب با وزن مولکولی آن است؛ هرچه وزن مولکولی بالاتر باشد، مقاومت در برابر سایش نیز بهتر خواهد بود. مقاومت در برابر ضربه: استحکام ضربه‌ای UHMWPE در میان تمام پلاستیک‌های مهندسی در رتبه برتر قرار دارد؛ استحکام ضربه‌ای UHMWPE تقریباً دو برابر PC، ۵ برابر ABS، و بیش از ۱۰ برابر POM و PBTP است. مقاومت ضربه‌ای آن آنقدر بالاست که استفاده از روش‌های معمول آزمایش ضربه، شکستن آن را دشوار می‌سازد. شدت ضربه‌پذیری آن با افزایش وزن مولکولی افزایش می‌یابد، در وزن مولکولی ۱.۵ میلیون به حداکثر خود می‌رسد و سپس با ادامه افزایش وزن مولکولی، به تدریج کاهش می‌یابد. شایان ذکر است که این ماده حتی در نیتروژن مایع (۱۹۵ درجه سانتی‌گراد منفی) نیز می‌تواند استحکام ضربه‌ای عالی خود را حفظ کند؛ این ویژگی، چیزی است که سایر پلاستیک‌ها فاقد آن هستند. علاوه بر این، در برابر ضربات مکرر، سختی سطح آن بالاتر است. UHMWPE با خواص خودروان‌کنندگی، ضریب اصطکاک بسیار پایینی (۰.۰۵ تا ۰.۱۱) دارد و بنابراین خواص خودروان‌کنندگی عالی‌ای دارد. جدول ۱ مقایسه ضریب اصطکاک UHMWPE با سایر پلاستیک‌های مهندسی را نشان می‌دهد. همان‌طور که از جدول ۱ مشخص است، ضریب اصطکاک حرکتی UHMWPE در شرایط روان‌کاری با آب، نصف ضریب اصطکاک PA66 و POM است؛ و در شرایط بدون روان‌کاری، تنها پس از پلی‌تترافلوئوروئتیلن (PTFE) که بهترین خواص خودروان‌کاری را در میان پلاستیک‌ها دارد، قرار می‌گیرد ； هنگامی که به صورت لغزشی یا چرخشی کار می‌کند، روانکاری آن حتی بهتر از فولاد و برنج در حالت روان شده با روغن است. بنابراین، در زمینه تریبوشن، UHMWPE به عنوان یک ماده اصطکاکی با نسبت هزینه/عملکرد بسیار مناسب شناخته می‌شود. ضریب اصطکاک، نام، روان‌کننده خودروان، روان‌کننده آبی، UHMWPE: ۰٫۱۰ تا ۰٫۲۲، ۰٫۰۵ تا ۰٫۱۰، ۰٫۰۵ تا ۰٫۰۸؛ PTFE: ۰٫۰۴ تا ۰٫۲۵، ۰٫۰۴ تا ۰٫۰۸، ۰٫۰۴ تا ۰٫۰۵؛ PA66: ۰٫۱۵ تا ۰٫۴۰، ۰٫۱۴ تا ۰٫۱۹، ۰٫۰۶ تا ۰٫۱۱؛ POM: ۰٫۱۵ تا ۰٫۳۵، ۰٫۱۰ تا ۰٫۲۰، ۰٫۰۵ تا ۰٫۱۰. جدول ۱: مقایسه ضرایب اصطکاک UHMWPE با سایر پلاستیک‌های مهندسی. مقاومت در برابر مواد شیمیایی: UHMWPE دارای مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی است؛ به جز اسیدهای قوی اکسیدکننده، در محدوده‌های مشخصی از دما و غلظت، می‌تواند در برابر انواع مواد خورنده (اسیدها، بازها، نمک‌ها) و مواد آلی (به جز حلال‌های نفتی) مقاومت کند. این ماده به مدت ۳۰ روز در ۸۰ نوع حلال آلی در دماهای ۲۰ درجه سانتی‌گراد و ۸۰ درجه سانتی‌گراد خیسانده شد؛ هیچ پدیده غیرطبیعی بر روی سطح آن مشاهده نشد و سایر ویژگی‌های فیزیکی آن نیز تقریباً تغییری نکرد. UHMWPE دارای توانایی عالی در جذب انرژی ضربه است؛ میزان جذب انرژی ضربه در این ماده، بالاترین مقدار را در میان تمام پلاستیک‌ها دارد. به همین دلیل، این ماده دارای عملکرد خوبی در کاهش صدا بوده و اثرات مطلوبی در کاهش سروصدا ایجاد می‌کند. مقاومت در دماهای پایین: UHMWPE دارای مقاومت عالی در برابر دماهای پایین است و حتی در دمای هلیوم مایع (–۱۶۹ درجه سانتی‌گراد) نیز قابلیت کشسانی را حفظ می‌کند؛ بنابراین می‌توان از آن به عنوان قطعات مقاوم در برابر دماهای پایین در صنعت هسته‌ای استفاده کرد. بی‌خطر و بدون سمیت: UHMWPE بی‌خطر و بدون سمیت است، کاملاً با استانداردهای انجمن بهداشت ژاپن مطابقت دارد و توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده و وزارت کشاورزی این کشور تأیید شده است؛ بنابراین می‌توان از آن در تماس با مواد غذایی و داروها استفاده کرد. توانایی جذب سطح UHMWPE ضدچسب بسیار ضعیف است و توانایی مقاومت در برابر چسبندگی آن، تنها پس از PTFE که بهترین ماده ضدچسب در میان پلاستیک‌ها است، قرار دارد؛ بنابراین سطح این محصولات به راحتی به سایر مواد نمی‌چسبد. جذب آب کم: نرخ جذب آب UHMWPE بسیار پایین است ； معمولاً کمتر از ۰.۰۱٪ است و تنها معادل ۱٪ PA66 می‌باشد؛ بنابراین معمولاً نیازی به خشک‌کردن آن قبل از فرآیند قالب‌گیری نیست. چگالی: جدول ۲ مقایسه‌ای از چگالی UHMWPE با سایر پلاستیک‌های مهندسی را نشان می‌دهد. همان‌طور که از جدول ۲ مشخص است، چگالی UHMWPE نسبت به تمام پلاستیک‌های مهندسی دیگر کمتر است؛ به طور معمول ۵۶٪ کمتر از PTFE، ۳۳٪ کمتر از POM و ۳۰٪ کمتر از PBTP است. بنابراین، محصولات ساخته شده از آن بسیار سبک هستند. نام، چگالی نسبی؛ درصد کمتر بودن چگالی UHMWPE نسبت به آن ماده: PTFE: ۲.۱۲، ۵۶؛ POM: ۱.۴۱، ۳۳؛ PBTP: ۱.۳۱، ۳۰؛ PC: ۱.۲۰، ۲۲؛ PA: ۱.۰۲–۱.۱۴، ۸–۱۸؛ UHMWPE: ۰.۹۴. جدول ۲: مقایسه چگالی UHMWPE با سایر پلاستیک‌های مهندسی. استحکام کششی: از آنجایی که UHMWPE دارای ویژگی‌های ساختاری لازم برای کشش است، استحکام کششی بسیار بالایی دارد؛ بنابراین می‌توان با روش ریسندگی ژلی، الیافی با مدول الاستیسیته و استحکام بسیار بالا تولید کرد. استحکام کششی این الیاف بین ۳ تا ۳.۵ گیگاپاسکال و مدول الاستیسیته آن‌ها بین ۱۰۰ تا ۱۲۵ گیگاپاسکال است ； ضریب استحکام نسبت به وزن این الیاف، بالاترین مقدار را در میان تمام الیافی دارد که تاکنون به صورت تجاری تولید شده‌اند؛ این مقدار ۴ برابر الیاف کربن، ۱۰ برابر سیم فولادی و ۵۰ درصد بیشتر از الیاف آرامید است. سایر ویژگی‌ها: UHMWPE همچنین دارای خواص عایق‌بندی الکتریکی عالی است، مقاومت به ترک‌خوردگی ناشی از تنش‌های محیطی بهتری نسبت به HDPE دارد، و همچنین مقاومت به فرسودگی و تاب‌آوری در برابر پرتوهای r بهتری نسبت به HDPE دارد. روش تولید: پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا، را می‌توان با استفاده از روش تولید پلی‌اتیلن با چگالی بالا و با تغییر شرایط فرآیندی برای کنترل وزن مولکولی، تولید کرد. روش‌های تولید شامل روش زیگلر، روش سولوئی و روش محلولی است. روش زیگلر، روش پلیمرسازی تحت فشار کم است. در این روش، از تیتانیوم تترااکسید و آلکیل آلومینیوم (مانند اتیل آلومینیوم یا دی‌اتیل آلومینیوم) به عنوان کاتالیزور استفاده می‌شود؛ همچنین، هپتان یا بنزین به عنوان حلال به کار می‌رود. پلیمرسازی در دمای ۶۰ تا ۹۰ درجه سانتی‌گراد و تحت فشار اتمسفری معمولی انجام می‌شود. دستگاه‌های واکنش معمولاً از راکتورهای مخزنی یا راکتورهای برجی عمودی استفاده می‌کنند. هنگام استفاده از راکتورهای برجی، باید پروانه‌های همزن چندلایه در پایه برج نصب شوند. فرآیند تولید با روش زیگلر به این صورت است: ابتدا کاتالیزور معلق در حلال و ماده خام اتیلن، همراه با یکدیگر به دستگاه واکنش فرستاده شده تا پلیمریزه شوند؛ این واکنش، واکنشی تخلیه‌کننده گرما است و نیاز به خنک‌سازی تا دمای مشخصی برای ادامه واکنش وجود دارد؛ سپس محصولات حاصل از واکنش پلیمریزاسیون در مخزنی قرار داده شده و متان به آن اضافه می‌شود تا کاتالیزور تجزیه شود؛ در نهایت، پس از فیلتراسیون و خشک کردن، محصول UHMWPE با وزن مولکولی متوسط ۱ میلیون تا ۵ میلیون به دست می‌آید. روش سولوی: روش سولوی، روش تولید جدیدی است که راکتور حلقوی مورد استفاده در روش فیلیپ و کاتالیزور با کارایی بالای زیگلر که از ترکیبات حاوی منیزیم به عنوان حامل استفاده می‌کند، را با یکدیگر ترکیب می‌کند. روش سولوی، از تیتانیوم چهارکلرید به عنوان کاتالیزور و ترکیبات آلکیل‌آلومینیوم به عنوان فعال‌کننده استفاده می‌کند؛ حامل کاتالیزور نیز معمولاً MgCl2 یا MgClOH است که پس از سوزاندن، دارای منافذ بزرگتری می‌شود. ویژگی این روش، جذب کاتالیست بر روی حامل‌هایی با سطح نسبتاً بزرگ است؛ این کار باعث می‌شود ساختار بلوری گسترش یابد و اکثر اتم‌های فلزات گذار، به عنوان مراکز فعال برای پلیمریزاسیون عمل کنند. بازده کاتالیست می‌تواند بین ۵۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم در هر ۴ تیو باشد. واکنش پلیمریزاسیون در لوله‌های واکنش دارای ساختار بسته انجام می‌شود؛ این لوله‌ها دارای جعبه گرمایشی از آب سرد در بیرون و همچنین مخلوط‌کن توربینی با سرعت بالا در داخل هستند. این مخلوط‌کن، کاتالیزور را مخلوط کرده و آن را با اتیلن و مونومرهای هم‌پلیمری که باعث تنظیم چگالی می‌شوند، ترکیب می‌کند. دمای واکنش ۸۰-۹۰ درجه سانتی‌گراد، فشار جزئی اتیلن ۱.۰ مگاپاسکال، زمان واکنش ۲-۳ ساعت. محلول تولیدشده از طریق فیلتراسیون سانتریفوژی تصفیه می‌شود؛ خاکستر حاصل نیز با بخار استخراج شده تا رزین‌های باقی‌مانده از بین بروند. سپس، این ماده از طریق خشک کردن با جریان هوا، به UHMWPE با وزن مولکولی متوسط ۱.۵ میلیون تا ۶ میلیون تبدیل می‌شود. روش محلولی: در این روش، از CrO3 به عنوان کاتالیزور و Al₂O₃-SiO₂ به عنوان حامل استفاده می‌شود؛ همچنین از C6 الکان به عنوان حلال به کار می‌رود. واکنش پلیمرسازی در دمای بالاتر از نقطه ذوب پلیمر، یعنی در دمای ۱۷۰ تا ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد، انجام می‌شود؛ فشار نیز در محدوده ۱.۹۶ تا ۲.۹۴ MPa کنترل می‌گردد. سپس، از اتیلن و مقدار کمی از مونومرهای هم‌پلیمری مانند هکسن به عنوان مواد اولیه استفاده می‌شود؛ در طول واکنش پلیمرسازی، اتیلن و پلی‌اتیلن هر دو در حلال حل شده و یک سیستم واکنش یکنواخت ایجاد می‌شود. پس از پایان واکنش، اتیلن از طریق فرآیند استراحت تقطیری حذف می‌شود؛ سپس پلیمر از طریق جداسازی با سانتریفیوں، غلیظ‌سازی و خنک‌سازی به دست می‌آید. با این روش می‌توان UHMWPE با وزن مولکولی متوسط بالاتر از ۱ میلیون تهیه کرد. ویرایش کاربردی: در حال حاضر، UHMWPE در زمینه‌هایی مانند نساجی، کاغذسازی، بسته‌بندی، حمل و نقل، صنایع شیمیایی، معدنکاری، نفت، ساختمان‌سازی، الکترونیک، مواد غذایی، پزشکی و ورزش به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ همچنین شروع به کاربرد در زمینه‌هایی مانند سلاح‌های معمولی، کشتی‌ها و خودروها نیز کرده است. در آینده نیز به حوزه‌هایی مانند فضانوردی و انرژی هسته‌ای گسترش خواهد یافت. کاربردهایی که بر مقاومت در برابر سایش و ضربه تأکید دارند: ۱.۱، ماشین‌آلات نساجی. ماشین‌آلات نساجی اولین حوزه‌های استفاده از UHMWPE بوده‌اند؛ همین در سال ۱۹۵۸، چند شرکت از UHMWPE برای ساخت قطعات ماشین‌آلات نساجی استفاده کردند. به عنوان مثال، جایگزینی قطعات چرمی مورد استفاده در دستگاه‌های بافندگی با موادی مانند UHMWPE؛ این قطعات می‌توانند تا ۴۰ تا ۱۸۰ بار در دقیقه در برابر لرزش و ضربه مقاومت کنند و عمر آن‌ها ۵ تا ۶ برابر بیشتر از قطعات چرمی است. در حال حاضر، در کشورهای خارجی، به طور متوسط حدود ۳۰ قطعه از جنس UHMWPE بر روی هر دستگاه بافندگی استفاده می‌شود؛ این قطعات شامل ابزارهای مقاوم در برابر ضربه و فرسودگی مانند دستگاه‌های پرتاب نخ، میله‌های حرکت دادن نخ، چرخ‌دنده‌ها، اتصالات، میله‌های تمیزکننده، قطعات تخفیف‌دهنده شوک، لوله‌های محوری و تیرهای تاب‌خورنده می‌باشند. ۱.۲، ماشین‌آلات کاغذسازی: ماشین‌آلات کاغذسازی دومین حوزه صنعتی است که از UHMWPE استفاده می‌کند. حدود سال ۱۹۶۰، برای اولین بار نوارهای ضدسایش ساخته شده از UHMWPE روی سیستم انتقال مواد در یک دستگاه برش چوب نصب شدند؛ این نوارها محافظت خوبی برای پایه‌ها و زنجیرها فراهم کردند و در طول ۵ سال استفاده، تقریباً هیچ فرسودگی‌ای ایجاد نشد. برآورد می‌شود که عمر تیغه‌های ضدسایش بیش از دو برابر عمر زنجیر باشد. مواد مقاوم در برابر سایش مانند UHMWPE، فولاد ضدزنگ، چوب بلوط، پلی‌اورتان ریخته‌گری‌شده و پلاستیک فنولی لامینه‌شده نیز برای ساخت درپوش‌های مخزن جذب آب استفاده می‌شوند؛ اما نکته مهم این است که مقاومت درپوش‌های UHMWPE در برابر تور فولادی ضدزنگ موجود در مخزن، **کمتر از سایر مواد** است، بنابراین می‌تواند عمر مفید تورهای گران‌قیمت فولادی ضدزنگ را افزایش دهد. امروز، میزان UHMWPE مورد نیاز صنعت کاغذسازی ۱۰ درصد از کل مصرف را تشکیل می‌دهد؛ برای مثال، از UHMWPE برای ساخت تیغه‌های پاک‌کن، درپوش‌های مخازن آب، قطعات فشاردهنده و اتصالات دستگاه‌های کاغذسازی استفاده می‌شود ； علاوه بر این، UHMWPE می‌تواند برای ساخت قطعاتی مانند محورهای درزبندی، چرخ‌های هدایت‌کننده، تیغه‌های تمیزکننده و فیلترها در ماشین‌آلات کاغذسازی نیز استفاده شود. ۱.۳، ماشین‌آلات بسته‌بندی: مقاومت بالای UHMWPE در برابر سایش، ضریب اصطکاک پایین و ویژگی غیرچسبندگی آن، باعث می‌شود که این ماده نسبت به برخی فلزات و پلاستیک‌های دیگر، برای استفاده در ماشین‌آلات بسته‌بندی مناسب‌تر باشد و بتواند جایگزین برنج فسفردار و پلاستیک‌های فلوورینه شود. استفاده از UHMWPE به جای پلاستیک‌های فلوورینه اصلاح‌شده برای ساخت راهنماها، بدنه‌های صفحات لغزنده در دستگاه‌های انتقال، صفحات ثابت و غیره، نه تنها **هزینه‌های سرمایه‌گذاری در تجهیزات را کاهش می‌دهد، بلکه عمر مفید آن‌ها را نیز ۱۰ تا ۵۰ برابر افزایش می‌دهد.** پس از جایگزینی پلاستیک حرارتی-جامد لمینه‌شده با UHMWPE در چرخ زمان‌سنج موجود روی خط تولید مواد شوینده مایع، مشکلات قبلی مانند فرسودگی آسان، خراشیدگی آسان بطری‌ها و نرم شدن آن‌ها برطرف شد؛ **این امر هزینه قطعات یدکی را کاهش داده است. همچنین، پیچ‌های زمان‌سنج ساخته شده از UHMWPE نیز به عنوان قطعات استاندارد در بسیاری از خطوط بطری‌سازی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.** یک کارخانه بزرگ آبجوسازی در غرب، یک نوار انتقال بطری به شکل نواری با طول حدود ۱.۶ کیلومتر از جنس UHMWPE ساخته است؛ این نوار چندین برابر پایدارتر از نوارهای انتقال ساخته شده از برنج فسفردار است. در خط تولید یک کارخانه مونتاژ خودرو در خارج از کشور، چرخ‌دنده‌های متصل به زنجیر، وسیله‌های حمل را روی سکوهای انتقال فولادی حرکت می‌دهند؛ به دلیل اصطکاک زنجیر با فولاد، این زنجیرها به راحتی آسیب می‌بینند. استفاده از ورق‌های UHMWPE به جای ورق‌های فولادی، باعث کاهش **فرسودگی می‌شود و در عین حال مصرف انرژی را نیز کاهش می‌دهد. ۱.۴، ماشین‌آلات عمومی: به دلیل مقاومت بالای UHMWPE در برابر سایش و ضربه، از این ماده در صنعت تولید ماشین‌آلات به طور گسترده استفاده می‌شود؛ از آن می‌توان برای ساخت انواع چرخ‌دنده‌ها، کام‌ها، پره‌ها، چرخ‌های غلتکی، قرقره‌ها، لولاها، صفحات لغزشی، جعبه‌های روانکاری، پوشش‌های محور، فیلترهای محوری، وسایل مهر و موم کردن، و اتصالات الاستیکی و پیچ‌ها استفاده کرد. کاربردهایی که بر خواص خودروان‌کنندگی و عدم چسبندگی تأکید دارند: ۲.۱، ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل مواد؛ UHMWPE می‌تواند برای ساخت لایه‌های پوششی در سطل‌ها، مخازن و شیارهای حمل مواد پودری مانند زغال، سیمان، آهک، پودر معدنی، نمک و غلات استفاده شود. به دلیل خواص عالی خودروان‌کنندگی و عدم چسبندگی آن، این مواد پودری به تجهیزات ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل نمی‌چسبند و این امر باعث انتقال پایدار مواد می‌شود. در گذشته، برای حمل و نقل موادی مانند زغال‌سنگ، پودر معدنی و غلات، از پوشش‌های فولاد ضدزنگ استفاده می‌شد؛ اما اکنون از پوشش‌های UHMWPE بهره گرفته می‌شود. استفاده طولانی‌مدت از این پوشش‌ها می‌تواند باعث کاهش گرمای تولید شده شود. در سیستم‌های حمل و نقل سنگ‌معدن توسط شرکت باوگانگ، از پوشش‌های UHMWPE استفاده می‌شود که عمر مفید آن‌ها را نسبت به فلزات مورد استفاده قبلی، ۱۰ تا ۵۰ برابر افزایش می‌دهد. استفاده از UHMWPE برای پوشش داخلی مخازن، کار ساخت را آسان کرده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد؛ بنابراین در مخازن تغذیه زغال‌سنگ در نیروگاه‌های بزرگ نیز از پوشش‌های UHMWPE استفاده می‌شود. شیب‌های حمل زغال در معادن زغال، از جنس UHMWPE ساخته شده‌اند؛ این امر باعث کاهش زاویه شیب و در نتیجه افزایش میزان استخراج زغال می‌شود. توانایی انتقال ۴۰۰ هزار تن زغال‌سنگ بدون نیاز به تعویض مخزن، عمر مفید آن را دو برابر مخازن جریان‌دهنده پوشیده شده با آلیاژ منیزیم افزایش می‌دهد. UHMWPE در لوله‌های انتقال مواد جامد مانند شن‌های در حال جریان استفاده می‌شود؛ عمر آن نسبت به لوله‌های فولادی ۱۸ برابر بیشتر و هزینه آن به ۱/۲۵ کاهش می‌یابد. همچنین، عمر آن نسبت به لوله‌های نایلونی ۳ برابر بیشتر و هزینه آن به ۱/۸ کاهش می‌یابد. هنگام انتقال، مقاومت داخل لوله ۲۵٪ کمتر از لوله‌های فلزی است و **بهره‌وری انتقال را افزایش می‌دهد.** در بخش‌هایی مانند شیارها، بالابرها و پوشش داخلی واگن‌های حمل سنگ، هنگام استفاده از فلزات سنتی، در هوای سرد و مرطوب، مواد روی فلز منجمد می‌شوند؛ اما با استفاده از UHMWPE چنین اتفاقی نمی‌افتد و در نتیجه **زمان تخلیه کاهش می‌یابد.** پس از پوشاندن قیف تخلیه کشتی‌های بارگیری خالص با یک لایه از جنس UHMWPE، مدت زمان متوسط تخلیه از ۱۶ تا ۲۰ ساعت به ۸ ساعت کاهش یافت. ۲.۲ ماشین‌آلات کشاورزی و ساختمانی: UHMWPE دارای خواص خودروان‌کنندگی عالی است؛ گل و خاک به راحتی روی سطح آن لغزیده و چسبندگی ایجاد نمی‌شود. همچنین، این ماده از مقاومت خوبی در برابر ضربه و فرسودگی برخوردار است و برای ساخت قطعات ماشین‌آلات کشاورزی و ساختمانی مناسب است. مانند صفحات لغزنده در ماشین‌های برداشت محصول، صفحات پوششی ابزارهای شخم‌زنی، تیغه‌های ماشین‌های کنار زدن خاک، پوشش داخلی باله‌های بیل‌های حفاری، و پوشش داخلی محفظه‌های کامیون‌های تخلیه، این اجزا می‌توانند به طور قابل توجهی باعث افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی شوند. ۲.۳ لوازم ورزشی: با استفاده از ویژگی‌های خودروان‌کنندگی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر سرمای UHMWPE، می‌توان از آن در ته‌پایه‌های اسکیت و اسکی استفاده کرد؛ کشورهای اروپایی و آمریکایی عمدتاً از UHMWPE برای ساخت این محصولات استفاده می‌کنند ； مسیر اسکی با UHMWPE پوشانده می‌شود (ضخامت لایه ۲۰ میلی‌متر) و حداکثر سرعت اسکیت‌بورد می‌تواند به ۱۱۰ کیلومتر در ساعت برسد. زمین‌های اسکیت‌بازی UHMWPE تولید شده توسط شرکت میتسویی پتروشیمی ژاپن، در سال ۱۹۷۵ در استان کاگوشیما به استفاده عمومی گشایش یافتند و هزینه ساخت آن‌ها یک‌چهارم هزینه زمین‌های اسکیت‌بازی معمولی بود. UHMWPE که عمدتاً برای کاربردهایی با مقاومت در برابر خوردگی و عدم جذب آب استفاده می‌شود، دارای پایداری شیمیایی و عدم جذب آب بسیار خوبی است؛ بنابراین می‌توان از آن به عنوان ماده‌ای برای پوشش تجهیزات ذخیره‌سازی محلول‌ها و همچنین در ظروف بسته‌بندی بزرگ مانند شناورها، مخازن ذخیره‌سازی آب، مخازن بنزین، ظروف نگهداری سموم کشاورزی و همچنین مخازن تخلیه آب در تجهیزات خورشیدی استفاده کرد. این نیز یکی از حوزه‌هایی است که UHMWPE در حال حاضر در آن بیشترین کاربرد را دارد. محفظه‌های UHMWPE دارای استحکام خوبی در برابر ضربه ناشی از سقوط هستند. اگر یک ظرف را با ۲۰ کیلوگرم آب پر کرده و از ارتفاع بالا روی یک صفحه فولادی به ضخامت ۱۰ میلی‌متر سقوط دهیم، ارتفاع شکست یک ظرف پلی‌اتیلن معمولی تنها ۹ متر است، در حالی که ظرف UHMWPE می‌تواند تا بیش از ۱۵ متر مقاومت کند. کاربردهای مبتنی بر عدم سمیت و بهداشتی ۴.۱، صنایع غذایی و نوشیدنی‌ها: UHMWPE دارای ویژگی‌های عدم سمیت، مقاومت در برابر آب و عدم چسبندگی لازم برای صنایع غذایی است. موادی که برای استفاده مستقیم در تماس با مواد غذایی تعیین شده‌اند. می‌توان از آن در خطوط انتقال آبجو، نوشیدنی‌های خنک، ادویه‌جات و موارد مشابه استفاده کرد. هنگام انتقال کالاها، می‌تواند از شکستن بطری‌ها و موارد مشابه جلوگیری کند، صدا را کاهش دهد، فرسودگی نوارهای حمل‌ونقل و پیچ‌های انتقال را کاهش دهد و همچنین مصرف انرژی را کم کند. علاوه بر این، می‌توان از آن برای ساخت قطعات تجهیزات تولید گوشت، شیر، شیرینی‌جات، مرباها و نان استفاده کرد. ۴.۲، پزشکی: UHMWPE دارای بی‌تفاوتی فیزیولوژیکی و سازگاری فیزیولوژیکی عالی است؛ با تأیید سازمان غذا و داروی ایالات متحده و وزارت کشاورزی، می‌توان از آن در حوزه‌هایی که در تماس با بدن انسان هستند، مانند استفاده در دریچه‌های قلبی، قطعات جراحی ارتوپدی، مفاصل مصنوعی و ایمپلنت‌های پیشگیری از بارداری، به عنوان یک ماده پلیمری پزشکی ایده‌آل استفاده کرد. مفاصل مصنوعی زانو و لگن که از اولتراهای‌دبلیو‌ام‌پی‌ای برای ساخت لگن و فلز برای ران تشکیل شده‌اند، دارای مقاومت به سایش و ایمنی برتری نسبت به پی‌تی‌اف‌ای هستند. در حال حاضر، صدها هزار نفر در سراسر جهان تحت عمل جایگزینی این نوع مفاصل مصنوعی قرار گرفته‌اند. کاربردهای سایر ویژگی‌ها ۵.۱، کاربرد در مقاومت در برابر دماهای پایین: UHMWPE دارای ویژگی‌های عالی در مقاومت در برابر دماهای پایین است؛ بنابراین می‌توان از آن در انواع ماشین‌آلات منجمدکننده استفاده کرد. همچنین می‌تواند به عنوان قطعاتی مقاوم در برابر دماهای پایین در صنعت هسته‌ای مورد استفاده قرار گیرد. در زمینه ابررسانایی در دماهای پایین نیز، این ماده یک ماده عایق بسیار مناسب محسوب می‌شود. UHMWPE دارای عملکرد محافظتی عالی در برابر تشعشعات است، بنابراین می‌توان از آن به عنوان صفحات محافظ در نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده کرد. ۵.۲، کاربردهای عایق‌بندی الکتریکی: UHMWPE دارای عایق‌بندی الکتریکی خوبی است؛ به‌ویژه مقدار تانژانت زاویه اتلاف دی‌الکتریکی آن پایین است. از این ماده می‌توان برای ساخت مخازن رسوب‌دادن، چرخ‌ها، همچنین عایق‌ها، قاب‌های عایق‌بندی، لوله‌های کابل، کلیدهای قطع، ترمینال‌های کابل و سایر دستگاه‌های الکتریکی استفاده کرد. نقاط ضعف: در مقایسه با سایر پلاستیک‌های مهندسی، مقاومت حرارتی، استحکام و سختی UHMWPE کمتر است؛ اما می‌توان آن را با روش‌هایی مانند «پر کردن» و «پیوندزدایی» بهبود بخشید ； از نظر مقاومت در برابر حرارت، نقطه ذوب UHMWPE (۱۳۶ درجه سانتی‌گراد) تقریباً مشابه پلی‌اتیلن معمولی است، اما به دلیل وزن مولکولی بالا و چسبندگی ذوب شده بالا، فرآوری آن دشوار است. سؤال این است: چگونه می‌توان ویژگی‌ها و وزن مولکولی مواد پلی‌اتیلن پلیمری را بررسی کرد و استانداردهای آزمایش چیست؟