Растущая обеспокоенность по поводу воздействия фтористых соединений на окружающую среду и здоровье заставляет компании переосмысливать использование этих материалов и искать подходящие замены. Компания Mitsui Chemicals Europe представила порошок ультравысокомолекулярного полиэтилена (UHMW-PE, УВМПЭ), выпускаемого под маркой Mipelon, который предлагается в качестве замены политетрафторэтилена (ПТФЭ, PTFE, polytetrafluoroethylene).
По данным компании, Mipelon обеспечивает преимущества, равные или превосходящие характеристикам ПТФЭ, с точки зрения скользящих свойств, абразивной стойкости и химической стойкости в пластмассовых изделиях, резинах, красках и покрытиях.
Основным ограничением при замене PTFE на UHMW-PE является более низкая температура плавления последнего — около 135 °C. Mipelon можно использовать при температуре до 120 °C, а специальная марка PM200C подходит в качестве добавки к углеводородным маслам при температуре до 200 °C.
Частицы полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы UHMW-PE Mipelon могут использоваться как добавка в резины, покрытия, смазки, пленки и клеи Изображение: MItsui Chemicals
В отличие от традиционных полиэтиленовых порошков, Mipelon не набухает при высоких температурах, сохраняя свою форму и эксплуатационные характеристики. Кроме того, он обладает улучшенной диспергируемостью в мастербатчах (суперконцентратах).
Mipelon часто обеспечивает более низкий коэффициент трения скольжения и повышенную стойкость к истиранию по сравнению с ПТФЭ, что делает его более экономически эффективным вариантом.
При плотности 0,97 г/см³, что примерно в 2 раза меньше, чем у ПТФЭ, материал также отличается более легким весом. Молекулярная масса Mipelon составляет приблизительно 2 млн г/моль, он имеет небольшие сферические частицы со средним размером D50 около 10 мкм для PM-200, самого маленького в своей категории. Тип XM-220 имеет D50 30 мкм, а XM-330 — 65 мкм. Более крупные сорта используются для модификации резины и пластика, а более мелкие сорта подходят для красок и покрытий.
Компания Mitsui Chemicals также разрабатывает порошковые сорта УВМПЭ со значениями D50 менее 5 мкм, образцы сорта 6 мкм уже доступны в продаже, а коммерческий выпуск ожидается к концу 2025 года.
Сферические частицы Mipelon имеют гладкую поверхность и узкое распределение размеров, что обеспечивает отличную дисперсию. По сравнению с ПТФЭ, УВМПЭ имеет меньше крупных частиц, более низкие коэффициенты трения и лучшую стойкость к истиранию при длительном напряжении, а также превосходит воски на основе ПА-11, ПА-12 и ПЭ.
Полимер демонстрирует высокую химическую стойкость к кислотам, основаниям и органическим растворителям, при этом поглощая минимальное количество влаги. Многие марки Mipelon соответствуют нормам ЕС и США по контакту с пищевыми продуктами.
Типичные области применения материала включают различные покрытия (электростатические порошковые покрытия, покрытия распылением и покрытия погружением), модификацию резины и термопластики. Конкретные примеры включают резиновые ролики, автомобильные резиновые профили, полимерные соединения, антиблокирующие пленки и смазочные масла и смазки, которые перерабатываются методом литья под давлением или экструзией.