超高分子量ポリエチレンとは?
ちょうこうぶんしりょうぽりえちれん
超高分子量ポリエチレンとは、分子量が数百万に達する極めて長い鎖のポリエチレンで、卓越した耐摩耗性・耐衝撃性・自己潤滑性を持つエンジニアリングプラスチックです。
超高分子量ポリエチレン(UHMWPE:Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene)は、分子量が通常の高密度ポリエチレン(HDPE)の10〜100倍、一般に300万〜600万g/mol以上に達するポリエチレンです。分子鎖が極めて長く絡み合うことで、汎用プラスチックをはるかに上回る特性を発現します。
主な特性は以下のとおりです。
- 卓越した耐摩耗性:金属・セラミックスと並ぶ摩耗抵抗で、鋼の数倍の寿命を示す場合もある
- 高い耐衝撃性:低温域でも脆化しにくい
- 自己潤滑性:摩擦係数が低く、無潤滑でも滑らかに動作する
- 高い化学的安定性:酸・アルカリ・多くの有機溶剤に耐える
- 優れた生体適合性
一方で、融点付近での溶融粘度が非常に高いため通常の射出成形が困難で、圧縮成形・ラム押出しなどの特殊加工法が必要です。
主な用途は人工股関節・膝関節のライナー(摺動面)、食品機械・搬送設備のガイドレール・ライナー、防弾チョッキ(繊維化した場合)、鉱山・製紙機械の耐摩耗部品などです。医療分野では架橋処理(クロスリンク)を施して耐摩耗性をさらに高めた製品が広く使われています。
使い方・例文
人工股関節の臼蓋カップのライナーに超高分子量ポリエチレンが採用されており、長期間の摺動に耐えられる耐摩耗性と生体適合性を同時に満たしている。
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