Hauptunterschied – UHMW vs. HDPE
UHMW und HDPE sind thermoplastische Polymere, die ein ähnliches Aussehen haben. Der Hauptunterschied zwischen UHMW und HDPE besteht darin, dass UHMW lange Polymerketten mit sehr hohen Molekulargewichten enthält, während HDPE ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte aufweist.
UHMW steht für Ultra High Molecular Weight Polyethylene. Es wird auch mit UHMWPE bezeichnet. Der Begriff HDPE steht für High Density Polyethylene.
Was ist UHMW?
UHMW ist Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht. Es ist eine Art thermoplastisches Polymer. Diese Polymerverbindung enthält extrem lange Polymerketten mit hohen Molekulargewichten (etwa 5–9 Millionen amu). Daher hat UHMW die höchste molekulare Dichte. Das Aussehen dieser Verbindung ist jedoch nicht von dem von HDPE zu unterscheiden.
Eigenschaften von UHMW
Wichtige Eigenschaften von UHMW sind wie folgt.
- Es ist ein zähes Material.
- Hat eine hohe Schlagfestigkeit
- Geruchs- und geschmacksneutral
- Hohe Gleitfähigkeit
- Rissfestigkeit
- Es klebt stark nicht
- Die Verbindung ist ungiftig und sicher.
- Nimmt kein Wasser auf.
Alle Polymerketten in UHMW sind sehr lang und richten sich in die gleiche Richtung aus. Jede Polymerkette ist über Van-der-Waal-Kräfte mit anderen umgebenden Polymerketten verbunden. Das macht die ganze Struktur sehr robust.
UHMW entsteht durch die Polymerisation des Monomers Ethylen. Die Polymerisation von Ethylen bildet das Basisprodukt Polyethylen. Die Struktur von UHMW unterscheidet sich aufgrund des Herstellungsverfahrens stark von der von HDPE. UHMW wird in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators hergestellt (HDPE wird in Gegenwart eines Ziegler-Natta-Katalysators hergestellt).
Abbildung 1: Eine Edelstahl-Hüfte ersetzt durch UHMW
Anwendungen von UHMW
- Herstellung von Sternrädern
- Schrauben
- Walzen
- Getriebe
- Schiebeplatten
Was ist HDPE?
HDPE ist Polyethylen hoher Dichte. Es ist ein thermoplastisches Polymermaterial. Dieses Material hat im Vergleich zu anderen Formen von Polyethylen eine hohe Dichte. Die Dichte von HDPE wird mit 0,95 g/cm3 angegeben. Da der Verzweigungsgrad der Polymerketten in diesem Material sehr gering ist, sind die Polymerketten dicht gepackt. Dies macht HDPE relativ hart und bietet eine hohe Schlagfestigkeit. HDPE kann bei Temperaturen um 120°C ohne schädliche Auswirkungen gehandhabt werden. Dadurch ist HDPE autoklavierbar.
Abbildung 02: Symbol Resin Code für HDPE
Eigenschaften von HDPE
Wichtige Eigenschaften von HDPE sind:
- Relativ schwer
- Hohe Schlagfestigkeit
- Autoklavierbar
- Undurchsichtiges oder durchscheinendes Erscheinungsbild
- Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte
- Leichtgewicht
- Keine oder geringere Flüssigkeitsaufnahme
- Chemische Beständigkeit
HDPE ist einer der am einfachsten zu recycelnden Kunststoffe. Diese Eigenschaften bestimmen die Anwendungen von HDPE.
Anwendungen von HDPE
Einige wichtige Anwendungen beinh alten folgende.
- Wird als Behälter für viele flüssige Verbindungen wie Milch und zur Aufbewahrung von Chemikalien wie Alkoholen verwendet.
- Einkaufstüten aus Plastik herstellen
- Tabletts
- Rohrformstücke
- HDPE wird auch für Schneidebretter verwendet
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen UHMW und HDPE?
- UHMW und HDPE werden aus Ethylenmonomeren hergestellt.
- Beide sind thermoplastische Polymere.
- Beide haben ein ununterscheidbares Aussehen.
Was ist der Unterschied zwischen UHMW und HDPE?
UHMW gegen HDPE |
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| UHMW ist Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht. | HDPE ist Polyethylen hoher Dichte. |
| Struktur | |
| UHMW hat sehr lange Polymerketten. | HDPE hat im Vergleich zu UHMW kurze Polymerketten. |
| Molekulargewicht von Polymerketten | |
| Die Polymerketten von UHMW haben sehr hohe Molekulargewichte. | Die Polymerketten von HDPE haben im Vergleich zu UHMW ein niedriges Molekulargewicht. |
| Produktion | |
| UHMW wird in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators hergestellt. | HDPE wird in Gegenwart von Ziegler-Natta-Katalysator hergestellt. |
| Wasseraufnahme | |
| UHMW absorbiert kein Wasser (Nullabsorption). | HDPE kann etwas Wasser aufnehmen. |
Zusammenfassung – UHMW vs. HDPE
Sowohl UHMW als auch HDPE werden durch Polymerisation aus Ethylenmonomeren hergestellt. Der Hauptunterschied zwischen UHMW und HDPE besteht darin, dass UHMW lange Polymerketten mit sehr hohen Molekulargewichten enthält, während HDPE ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte aufweist.
