Главное отличие — молекулярная масса. У PE 500 она составляет порядка 500 000 г/моль, у PE 1000 — выше 1 000 000 г/моль, то есть примерно вдвое больше. Из-за более длинных макромолекулярных цепей PE 1000 заметно превосходит PE 500 по износостойкости, ударной вязкости и морозостойкости, но хуже поддаётся сварке и стоит дороже. Обе марки относятся к полиэтилену сверхвысокой молекулярной массы, поэтому по химстойкости и плотности они близки.
Что означают цифры в маркировке
Число после букв PE — это условное обозначение средней молекулярной массы в тысячах г/моль. Чем длиннее полимерная цепь, тем сильнее межмолекулярное зацепление и тем выше сопротивление абразивному износу. Для сравнения:
- PEHD (полиэтилен высокой плотности) — молекулярная масса около 300 000 г/моль, обычный конструкционный листовой материал;
- PE 500 — ориентировочно 500 000 г/моль, промежуточный вариант между PEHD и СВМПЭ;
- PE 1000 — выше 1 000 000 г/моль, классический сверхвысокомолекулярный полиэтилен;
- PE 9000 — не ниже 9 млн г/моль, отдельный класс со своими режимами переработки.
Полиэтилен 9000 и другие марки этого ряда объединяет одна особенность: с ростом молекулярной массы показатель текучести расплава падает практически до нуля, поэтому литьё под давлением и экструзия становятся невозможны — детали получают прессованием или плунжерной экструзией. Именно это, а не химия материала, определяет разницу в цене между PE 500 и PE 1000.
Как разница проявляется на практике
Оба материала самосмазывающиеся, оба не набухают в воде и стойки к большинству кислот и щелочей. Различия видны там, где идёт трение или удар:
- Износостойкость. PE 1000 держит абразив ощутимо лучше — на скользящих направляющих, футеровке бункеров и течках срок службы обычно выше в полтора-два раза (ориентир, зависит от фракции абразива).
- Ударная вязкость. У PE 1000 она максимальна среди термопластов; PE 500 при отрицательных температурах становится заметно более хрупким.
- Морозостойкость. PE 1000 сохраняет свойства до –80 °C. PE 500 применяют в холоде тоже, но чаще без ударных нагрузок.
- Механическая обработка. PE 500 стабильнее держит размер при точении и фрезеровании, меньше «ведёт» деталь после снятия припуска.
- Сварка. PE 500 сваривается экструзионно и стыковым нагревателем; PE 1000 из-за отсутствия текучести расплава сваривается плохо, соединения обычно механические.
Жёсткость и предел текучести у PE 500 немного выше — длинные цепи PE 1000 придают материалу вязкость, но не прочность в статике. Часто, но не всегда: в тонких листах разница по жёсткости почти не ощущается.
Что делать, если задача пограничная
РЕ9000 и другие сверхвысокомолекулярные марки берут тогда, когда PE 1000 уже не справляется, — при работе с сухим абразивом, кварцевым песком, рудой. Ориентиры для выбора между двумя основными марками:
- детали корпусов, ванны гальваники, разделочные плиты, шаблоны — достаточно PE 500;
- звёздочки и направляющие конвейеров, вкладыши подшипников скольжения — PE 1000;
- эксплуатация ниже –40 °C с ударами — только PE 1000;
- нужна сварная герметичная конструкция — PE 500;
- контакт с пищевой средой — обе марки, при наличии соответствующего сертификата на партию.
PE UHMW — это международное обозначение того же сверхвысокомолекулярного полиэтилена, к которому относят PE 1000 и более тяжёлые марки; в каталогах поставщиков полимеров встречаются оба написания, и путать их с PEHD не стоит. Подробнее можно узнать на сайте.
Чем от них обоих отличается PE 9000
PE 9000 — крайняя точка ряда. Плотность выше 0,93 г/см³, твёрдость по Шору D — 69, температура плавления 130 °C, минимальная рабочая температура доходит до –250 °C. Такой материал применяют в криогенной технике и на особо тяжёлом абразиве; для типовых узлов трения он избыточен и по цене, и по сложности обработки.
От чего зависит выбор между PE 500 и PE 1000
- Характер нагрузки. Статическое давление — в пользу PE 500 (выше модуль упругости). Удары, вибрация, налипание — PE 1000.
- Тип абразива. Крупная острая фракция изнашивает PE 500 быстрее; на мелком влажном материале разница между марками сокращается.
- Температурный режим. Чем ниже минус и чем резче перепады, тем весомее аргумент за PE 1000.
- Способ соединения деталей. Если конструкция сварная, PE 1000 создаёт проблемы: приходится переходить на болты, заклёпки или полимерный крепёж.
- Точность геометрии. При жёстких допусках учитывают остаточные напряжения в заготовке; листы большой толщины перед обработкой иногда отжигают.
- Толщина и формат заготовки. Прессованные листы PE 1000 доступны в ограниченной номенклатуре толщин, и это порой решает вопрос раньше всех расчётов.
- Экономика узла. Считать нужно не цену килограмма, а стоимость одного часа работы детали с учётом простоя на замену.