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商品名稱：超高分子量聚乙烯
中江聚合物有限公司是超高分子量聚乙烯制品供應商，在UPE工業(yè)界中，擁有最齊全的UHMW-PE產品品級。中江聚合物的特殊品級，可以用來成型多孔和過濾產品，也可以作為用于油漆，涂料或集體材料改性的添加劑。
UHMW-PE(超高分子量聚乙烯)概述：
UHMW-PE是英文Ultra High Molecular Weight Polyethylene（超高分子量聚乙烯）的縮寫。這是現(xiàn)有的最優(yōu)質的可應用于惡劣工作環(huán)境及多種用途的聚乙烯。在許多高難度的應用條件下適用性非常好。
PE分為三類：
1、低密度PE、中密度PE、高密度PE
低密度聚乙烯（小于0.930克/立方厘米/小于0.0334磅/立方英寸）
中密度聚乙烯（介于0.930與0.940克/立方厘米之間/介于0.0334與0.0338立方英寸之間）
高密度聚乙烯（大于0.940克/立方厘米/大于0.0338磅/立方英寸。分子量約為100，000）
2、高分子量PE
高密度分子量聚乙烯（分子量大于200，000小于500，000）。這種產品是由兩種使用催化劑的方法制造而成的：一種是齊格勒方法，這種方法中使用鈦催化劑；另一種是菲利普斯方法，這種方法使用鉻氧催化劑。這兩種方法的技術包括：在不同的壓力下進行懸浮、溶解、氣相和凝聚，在這些條件下，乙烯基分子通過陰離子聚合形成線狀大分子。
3、超高分子力量PE
超高分子量聚乙烯（密度大于0.940克/立方厘米，即大于0.0338磅/立方英寸，分子量大于1,500，000）。
引言：
分子量在20萬以下的聚乙烯是目前產量最大、應用最廣的塑料品種之一。其中，LDPE、HDPE以及被稱為第三代聚乙烯的LLDPE等均屬于熱塑性塑料。分子量在150萬以上的聚乙烯，稱之為“超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）”。唯有分子量高達150萬以上的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE），因其優(yōu)異的物理性能被作為工程塑料廣泛應用。
超高分子量是這種聚合物于眾不同的特質，其具有3百萬至1千萬的分子量，而高密度聚乙烯樹脂只有30萬至50萬。這種差別是保證超高分子量聚乙烯具備足夠的強度，以達到其他低等聚合產品所不可能具備的耐磨損和抗沖擊能力。
超高分子量聚乙烯采用齊格勒型高效催化劑低壓合成法，由乙烯、丁二烯單體在催化劑的作用下，聚合而成的粘均分子量大于150萬氧單位的熱塑性工程塑料。加工過程要求特別高的純凈度，乙烯單體雜質控制在百萬分之幾。產品是一種白色粉末，一般為20-80目，該聚合物通過溶液粘度的方法來檢測，據此計算特性粘度（IV）和分子量（MW）.UHMW-PE按ASTM定義其重均分子量（MW）。通常，UHMW-PE料不加添加劑，并可不需穩(wěn)定劑進行燒結和鍛制。在加工條件下，包含在392F溫度下保壓若于小時和0.5噸/平方英寸或更高的壓力條件下，可固化成塊狀、板材或簡單擠塑。
這種聚合物自問世以來，由于其多種優(yōu)異性能，而受到廣泛的關注。但是由于特殊的難加工性，限制了它的開發(fā)應用。直到七十年代末，發(fā)達國家的研究機構和大公司開始實現(xiàn)產業(yè)化，世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化的美國Allied Chemical 公司，此后的德國Hoechst公司、美國Hercules公司、日本三井石油化學公司等也投入工業(yè)化生產。從而揭開了超高分子量聚乙烯大規(guī)模應用的序幕。隨著各國不斷加大研究力度，逐步發(fā)展出了燒結、柱塞擠出、螺桿擠出以及注塑等成型方法，為大規(guī)模應用超高分子量聚乙烯奠定了基礎。
我國于1964年最早研制成功并投入工業(yè)生產。限于當時條件，產物分子量約150萬左右，隨著工藝技術的進步，目前產品分子量可達150萬-600萬。80年代以前，世界平均年增長率為8.5%，進入80年代以后，增長率高達15%-20%。而我國平均年增長率在30%以上，是我國“九五”計劃《優(yōu)先發(fā)展的高新技術產業(yè)化重點領域指南》的推廣項目。
UHMW-PE極高的分子量賦予其超乎尋常的使用性能，它幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點，具有普通聚乙烯和其它工程塑料無可比擬的耐磨、耐沖擊、自潤滑、耐腐蝕，吸收沖擊能、耐低溫、衛(wèi)生無毒、不易粘附、不易吸水、密度較小等綜合性能，事實上目前還沒有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能。
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）作為唯一的新型熱塑性工程塑料，集多種優(yōu)異性能于一身：
耐磨性：
在目前所有工程塑料中，UHMW-PE的耐磨性最好，最引人注目，甚至超過許多金屬材料（如碳鋼、不銹鋼、青銅等）。UHMW-PE的耐磨性比尼龍（PA）66和聚四氟乙烯（PTFE）高4倍，比碳鋼高7倍，比鋼管輸送效率提高20%。UHMW-PE管，在強腐蝕和高磨損條件下使用壽命是鋼管的4-6倍，而且提高輸送效率20%，充分展現(xiàn)了“節(jié)能、環(huán)保、經濟、高效” 的優(yōu)越性。
圖1為UHMW-PE與其它材料耐磨性比較，如此高的耐磨性以至于難以用一般的塑料磨耗實驗法測試其耐磨程度，因而采用砂漿磨耗測試裝置。UHMW-PE的耐磨性與分子量成正比，分子量越高其耐磨性越好，與過氧化物的適當交聯(lián)可用以增強耐磨性。
耐沖擊性：
UHMW-PE耐沖擊性居塑料之首，沖擊強度在所有工程塑料中名利前茅。無論是外力強沖擊，還是內部壓力波動，都難以使其開裂。它的耐沖擊性是尼龍66的10倍，聚氯乙烯的20倍，聚四氟乙烯的8倍，ABS的5倍，PC的2倍，且能在液氮溫度（-196℃）下保持高韌性，特別是在低溫環(huán)境，其沖擊強度反而達到最高值。圖2表示為與其它工程塑料沖擊強度比較，從圖2可看出的耐沖擊性如此之高，以至于采用通常沖擊試驗方法難以使其斷裂破壞，其沖擊強度隨分子量的升高而提高，在分子量為150萬時達到最大值，然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。此外，它在反復沖擊后表面硬度更高。
抗老化性：
性能穩(wěn)定，抗老化性好，地面、地下埋沒均可，50年不老化。按ASTM方法（負荷4.6kg/cm2）,熱變形溫度為85℃，使用溫度可達90℃，特殊情況下，允許在更高的溫度下使用。UHMW-PE是一種韌性極好的材料，它的耐低溫性能也非常優(yōu)異，在-269℃低溫下，仍具有一定的延展性，而沒有脆裂跡象。但線膨脹系數較大，導熱性很差，所以在設計制品中，要給予充分注意?？棺贤饩€性或延長耐高溫性可通過添加UV穩(wěn)定劑或抗氧劑實現(xiàn)。
電性能：
體積電阻大，達1017-18SL-CM,（>1E12ohm），擊穿電壓達50KV/MM,介電常數為2.3。在較寬的溫度及頻率范圍內，適宜用作電氣工程的結構材料。
自潤滑性：
有極低的摩擦系數（0.05-0.11）故自潤滑性優(yōu)異，從表可以看出的動摩擦系數在水潤滑條件下是PA66和POM的1/2，在無潤滑條件下僅次于自潤滑最好的聚四氟乙烯（PTFE）當它以滑動或轉動形式工作時，比鋼和黃銅添加潤滑劑的潤滑性還要好，因此在摩擦學領域被譽為成本性能非常理想的摩擦材料。
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名稱 |
動摩擦因數
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UHMW-PE
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0.10～0.22
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0.05～0.10
|
0.05～0.08
|
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PTFE
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0.04～0.25
|
0.04～0.08
|
0.04～0.05
|
|
PA66
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0.15～0.40
|
0.14～0.19
|
0.06～0.11
|
|
POM
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0.15～0.35
|
0.10～0.20
|
0.05～0.10
|
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自潤滑
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水潤滑
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油潤滑
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材料
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UHMW-PE
|
PTFE
|
PA55
|
ABS
|
PC
|
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摩擦系數
|
0.05-0.11
|
0.04-0.1
|
0.37
|
0.38
|
0.36
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材料
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橡皮-固體
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石墨-石墨
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玻璃-玻璃
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鋼-鋼
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玻璃-金屬
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摩擦系數
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1～4
|
0.1
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0.9～1
|
0.58
|
0.5～0.7
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耐化學藥品性：
具有優(yōu)良的耐化學藥品性，除強氧化性酸液外，在一定溫度下和深度范圍內能耐各種腐蝕性介質（如：酸、堿、鹽）及有機介質（荼溶劑除外），在80℃的濃鹽酸、75%的濃硫酸、20%的硝酸中性能穩(wěn)定。在其它20℃和80℃的80種有機溶劑中浸漬30天，外表無任何反?，F(xiàn)象，其它物理性能也幾乎沒有變化。
沖擊能吸收性:
UHMW-PE具有優(yōu)異的沖擊能吸收性，沖擊能吸收值在所有的塑料中最高，因而噪聲阻尼性很好，具有優(yōu)良的消音效果。
耐低溫：
UHMW-PE具有優(yōu)異的耐低溫性能，在液氦溫度（-269℃）下仍具有延展性，因而能夠用作核工業(yè)的耐低溫部件。值得指出的是，它在液氮中（-196℃）也能保持優(yōu)異的沖擊強度，這一特性是其它塑料所沒有的。
衛(wèi)生無毒性：
UHMW-PE衛(wèi)生無毒。在食品加工工業(yè)，UHMW的自潤滑性、易凈化、低氣味、味道傳遞性和耐沸水性得到利用。完全符合日本衛(wèi)生協(xié)會的標準，并得到美國食品及藥物行政管理局和美國農業(yè)部認可，已符合FDA和USDA要求?？捎糜诮佑|食品和藥物，可替代昂貴的不銹鋼材料。
不粘性：
UHMW-PE表面吸附力非常微弱，其抗粘附能力僅次于塑料中不粘性最好的PTFE，因而制品表面與其它材料不易粘附。
憎水性：
UHMW-PE吸水率很低，一般小于0.01%，為PA66的1%，因而成型加工前不必干燥，制品在潮濕環(huán)境中不會因吸濕而發(fā)生尺寸變化。
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材料
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UHMW-PE
|
PA66
|
PC
|
POM
|
ABS
|
PTFE
|
|
吸水率
|
＜0.01
|
1.5
|
0.15
|
0.25
|
0.20-0.45
|
＜0.01
|
密度
UHMW-PE比其它工程塑料的密度都低，因而其制品非常的輕便。
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名稱
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PTFE
|
POM
|
PBTP
|
PC
|
PA
|
UHMW-PE
|
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相對密度
|
2.12
|
1.41
|
1.31
|
1.20
|
1.02-1.14
|
0.94
|
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UHMW-PE 密度比
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56
|
33
|
30
|
22
|
8.18
|
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其它性能
UHMW-PE具有比HDPE更優(yōu)良的耐環(huán)境應力裂性，更好的耐疲勞性及耐輻射性能力。
不足之處：
與其它工程塑料相比，UHMW-PE耐熱性能和硬度偏低，但可以通過“填充”和“交聯(lián)”等改善。
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行業(yè)
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主要性能
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應用范圍
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食品機械
包裝機械
皮革機械
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食品衛(wèi)生、自潤滑性、耐腐蝕性、消音性
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用本品無毒、耐沖擊、耐腐蝕、吸音性好、比重輕的特點，做食品機械的曲線軌、容器導向軌、行星輪，推進螺桿、粉料粒料漏斗、各種醬餡成型器、蝸桿、墊圈、導軌、墊條、齒輪、輥筒、鏈輪、滑塊座、固定板、板帶式瓶子傳送帶鏈條底板、凸輪、肉聯(lián)廠面板、皮革機械、沖板等等。做灌裝線齒輪、鏈輪，既可以減少瓶子輸送時破裂，又可以降低噪音。
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建筑機械
農業(yè)機械
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自潤滑性、耐磨、耐沖擊性
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推土機推土板襯里、掘土機鏟頭內襯、自卸卡車車廂內襯、拖拉機犁刀內襯、聯(lián)合收割機滑動板。
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造紙機械
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耐磨、耐沖擊性
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箱罩密封、肘桿偏導輪、刮刀旋塞刮水板，吸水箱蓋板、接頭密封軸桿、過濾器、導流板、水翼輥道滾動襯里、紙漿定型制模襯墊等。
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紡織機械
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耐沖擊性
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在紡織工業(yè)中，可用本品制作皮結、梭子、清棉機、蓋板手柄、閘刀、滾輪、聯(lián)結器、掃花桿、滾沖塊、減震器檔板連接器、齒輪、凸輪彈棉機零件、投梭器、打梭棒、偏心輪擺動后梁、掃花桿、緩沖塊桿軸套等耐沖擊磨損件。
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化學工業(yè)
化學機械
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耐磨性、耐化學藥品性
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用本產品防腐性、耐磨性、潤滑性、非附著性等制做耐酸泵、化學泵的推動器，軸套、酸洗槽保護板，螺旋輸送設備的槽襯板、閥體、泵體、墊圈、填料、齒輪、螺栓、噴嘴、軸套、付動機械、金屬篩網墊板、管道、法蘭、攪攔器時片、機械設備的護面層和襯里、真空模盒等。
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通用機械
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自潤滑性、耐磨、耐沖擊性
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由于本品的耐磨、耐沖擊及自潤滑等諸方面性能，在各類工程塑料中均居領先地位，且性能全面。因此，用它替代金屬或其它材料，制作各種機械和配件，可以實現(xiàn)改善性能，提高壽命，降低噪音的目的。如：齒輪、凸輪、葉輪、滑輪、軸瓦、軸套墊片、密封墊、彈性連軸節(jié)、滑動導向板、拖輪等。
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體育用品
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自潤滑性、耐磨、耐寒性
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本品可用作于制作滑冰地面、滑冰蕩場圍裙板、旱冰場地面、游樂園的滑梯、滑道、雪橇滑板、滑球、動力雪橇、溜冰場鋪面、保護架、護板、保齡球道等。
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汽車、船舶、陶瓷工業(yè)
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自潤滑性、耐磨、耐沖擊、不粘著性
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本產品可做各種裝載車鏟斗內襯，運粉煤灰、水泥車箱內襯，清潔車箱內襯，鏟斗輪挖掘機內襯，隧道鉛床襯板，可制作汽車工業(yè)的傳送裝置、滑塊座、固定板、導軌，船舶工業(yè)船艙襯里、碼頭用防護板，陶瓷工業(yè)中的滾壓頭、濾泥板、車輪、拖板等。
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船舶
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護舷板
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本產品可做船艙的內襯板，漏斗的襯板，挖泥船鏈斗的內襯，可使貨船自卸系統(tǒng)正常運轉，防止阻礙結拱，提高卸船速度30%以上，還可做船塢護舷、汽船底板，船尾管軸承等。超高分子量聚乙烯板的超級拱型橡膠護舷，它的結構是在拱型橡膠護舷的頂部粘接規(guī)定厚度的超高分子量聚乙烯塑料板，它既可以克服DA-A型超級拱型橡膠護舷與船體鋼結構之間摩擦系數較大的缺點，又可以簡化DA-B型（帶有防沖板）的超級拱型橡膠護舷重量大成本高的設計。
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煤礦、礦山
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自潤滑性、耐磨、不粘著性、抗沖擊
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本產品可做皮帶傳輸機的群圍、煤倉襯板、螺旋傳輸設備保護邊和襯板、溜煤槽襯板、轉動滾軸套筒，可制作車輪襯墊、鋼絲繩地輥、提升箕斗、罐耳、罐道梁、皮帶托輥、輸送機刮板、溜槽、噴漿機摩擦板等。
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電氣、陶瓷、造紙、發(fā)電、冶金
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耐低溫性、電絕緣性、超高模量纖維
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在電氣行業(yè)中，用本品制作磁性粉攪拌葉輪，電話組裝線上的傳感摯子，電梯導靴，自動電梯的運動器件，盒式磁帶的襯板等，性能均優(yōu)于其他工程塑料。
在陶瓷工業(yè)中，做陶瓷滾壓頭，比用PTFE價格低約百分之八十，而壽命卻提高了三至六倍。亦可制做濾泥板等。
在造紙行業(yè)中，用本產品的非附著性、耐腐蝕、不吸水等特點可做吸水箱面板、原木輸送帶托滾、脫水工具、成型板、刮水板等。
在熱力發(fā)電行業(yè)中，本產品可做煤倉內襯、排粉煤管道及閥門，濃縮池軸軸套及葉片，高壓噴嘴等。
本品在冶金設備中做型鋼傳輸滾軸。做鋼板的傳輸滾軸，薄鋼成型滾軸，石灰石、石膏、金屬屑、硅砂、鑄砂、碳粉等漏斗襯板，碾磨機襯板等。可降低噪音、提高壽命，降低功耗。
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數據比較
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項
目
|
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試驗方法ASTM
|
單位
|
UHMW-PE
|
ABS
|
PA-66
|
PC
|
POM
|
PTFE
|
|
物理性能
|
密度
|
D1505
|
g/cm2
|
0.935
|
1.02
|
1.13
|
1.20
|
1.40
|
2.14
|
|
機械性能
|
斷裂強度
|
D638
|
N/cm2
|
2900
|
2450
|
6174
|
5488
|
6860
|
1372
|
|
斷裂伸長率
|
D638
|
%
|
350
|
5～60
|
60
|
100
|
75
|
200
|
|
沖擊強度（缺口）
|
D256
|
KJ/cm2
|
195
|
160
|
60
|
710
|
80
|
160
|
|
硬度（洛氏）
|
D747
|
|
40
|
85
|
85
|
118
|
120
|
-
|
|
熱性能
|
熔點
|
D2117
|
℃
|
136
|
-
|
225
|
240
|
166
|
-
|
|
維卡軟化點
|
D1525
|
℃
|
134
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
熱變形溫度（0.46mpa)
|
D684
|
℃
|
85
|
96
|
182
|
132
|
170
|
121
|
|
膨脹系數
|
D696
|
10-4/c
|
1.5
|
0.95
|
0.8
|
0.66
|
0.81
|
1.0
|
|
電性能
|
體積電阻
|
D257
|
SL-CM
|
1017-18
|
1015-16
|
1014-15
|
1016
|
1015
|
＞1018
|
|
擊穿電壓
|
D149
|
kv/mm
|
50
|
14～20
|
15～19
|
16
|
15
|
20
|
|
介電常數
|
D150
|
|
2.3
|
2.4～3.8
|
3.4～3.6
|
2.96
|
3.7
|
＞2.1
|
|
介電損耗角正切值
|
D150
|
104
|
2～3
|
70
|
400
|
90
|
48
|
＜2
|
|
其它
|
吸水率
|
D570
|
%
|
＜0.01
|
0.2
|
1.5
|
0.15
|
0.25
|
＜0.01
|
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