超高分子量聚乙烯研究進(jìn)展及應(yīng)用領(lǐng)域

超高分子量聚乙烯研究進(jìn)展及應(yīng)用領(lǐng)域一、本文概述隨著科技的不斷進(jìn)步和工業(yè)化進(jìn)程的加速，高性能聚合物材料的研究與應(yīng)用已成為當(dāng)前科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作為一種獨(dú)特的聚合物材料，因其出色的物理機(jī)械性能，如高強(qiáng)度、高耐磨性、優(yōu)良的抗沖擊性、低吸水性和良好的耐化學(xué)腐蝕性等，在眾多領(lǐng)域都展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。本文旨在綜述近年來(lái)超高分子量聚乙烯的研究進(jìn)展，包括其合成方法、性能優(yōu)化、改性技術(shù)等，并探討其在不同應(yīng)用領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用情況，以期為未來(lái)UHMWPE的深入研究與應(yīng)用提供參考。二、超高分子量聚乙烯的合成方法超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的合成方法主要有溶液聚合、懸浮聚合和凝膠紡絲等。這些合成方法的選擇取決于所需的UHMWPE分子量、結(jié)晶度、形態(tài)以及生產(chǎn)成本等因素。溶液聚合：溶液聚合是最早用于合成UHMWPE的方法之一。在此方法中，聚乙烯在有機(jī)溶劑（如十氫化萘）中進(jìn)行聚合，通過(guò)控制聚合溫度、壓力和引發(fā)劑濃度等參數(shù)，可以得到高分子量的聚乙烯。溶液聚合存在溶劑回收和環(huán)保問(wèn)題，因此其工業(yè)化應(yīng)用受到一定限制。懸浮聚合：懸浮聚合是將聚乙烯粉末懸浮在水中進(jìn)行聚合的方法。通過(guò)加入分散劑和攪拌，使聚乙烯顆粒保持懸浮狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)聚合過(guò)程。懸浮聚合具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，但所得UHMWPE的分子量分布較寬，且結(jié)晶度較低。凝膠紡絲：凝膠紡絲是一種特殊的聚合方法，用于制備具有優(yōu)異力學(xué)性能的UHMWPE纖維。在此方法中，聚乙烯在熔融狀態(tài)下進(jìn)行聚合，然后通過(guò)紡絲技術(shù)將熔融聚合物紡成纖維。凝膠紡絲所得UHMWPE纖維具有較高的分子量、結(jié)晶度和取向度，因此在工程材料、防護(hù)裝備等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，新型合成方法如輻射聚合等離子體聚合等也逐漸應(yīng)用于UHMWPE的合成。這些方法為UHMWPE的性能優(yōu)化和擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域提供了新的可能。未來(lái)，隨著合成技術(shù)的不斷進(jìn)步，UHMWPE的性能和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步得到拓展。三、超高分子量聚乙烯的性能優(yōu)化超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作為一種獨(dú)特的工程塑料，其性能優(yōu)化一直是研究的熱點(diǎn)。優(yōu)化UHMWPE性能的方法主要包括改進(jìn)生產(chǎn)工藝、添加改性劑以及復(fù)合材料的制備等。在生產(chǎn)工藝方面，研究者們通過(guò)優(yōu)化聚合條件、控制分子量分布、提高結(jié)晶度等手段，提升了UHMWPE的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。例如，通過(guò)精確控制聚合溫度和壓力，可以獲得分子量更高、分子量分布更窄的UHMWPE，從而增強(qiáng)其耐磨、耐沖擊等性能。在添加改性劑方面，研究者們通過(guò)向UHMWPE中添加各種功能性填料、增塑劑、交聯(lián)劑等，來(lái)改善其加工性能、機(jī)械性能以及功能特性。例如，添加納米填料如碳納米管、石墨烯等，可以增強(qiáng)UHMWPE的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和力學(xué)性能；添加增塑劑可以降低UHMWPE的加工溫度，提高其加工流動(dòng)性；而添加交聯(lián)劑則可以增強(qiáng)UHMWPE的交聯(lián)密度，進(jìn)一步提高其耐磨、耐老化等性能。在復(fù)合材料的制備方面，通過(guò)將UHMWPE與其他高性能材料如碳纖維、玻璃纖維、聚酰亞胺等進(jìn)行復(fù)合，可以制備出具有優(yōu)異綜合性能的復(fù)合材料。這些復(fù)合材料不僅保留了UHMWPE原有的優(yōu)良性能，還在強(qiáng)度、剛度、耐熱性等方面有了顯著的提升。通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、添加改性劑以及復(fù)合材料的制備等手段，可以有效優(yōu)化超高分子量聚乙烯的性能，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。未來(lái)隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步，相信UHMWPE的性能將得到進(jìn)一步提升，為各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。四、超高分子量聚乙烯的應(yīng)用領(lǐng)域超高分子量聚乙烯（UHMWPE）憑借其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。以下是對(duì)其應(yīng)用領(lǐng)域的一些主要探討。在耐磨材料領(lǐng)域，UHMWPE以其出色的耐磨性和耐沖擊性成為了理想的選擇。它被廣泛用于制造耐磨板、耐磨管、耐磨軸套等耐磨部件，尤其在礦山、冶金、電力、煤炭等行業(yè)中，能夠有效地延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少維修頻率，降低生產(chǎn)成本。在航空航天領(lǐng)域，UHMWPE因其高強(qiáng)度、高模量、低密度和良好的抗疲勞性能而被廣泛應(yīng)用。它可以用于制造飛機(jī)、火箭等航空航天器的結(jié)構(gòu)材料，減輕飛行器的質(zhì)量，提高飛行性能。在體育器材領(lǐng)域，UHMWPE的高韌性、高耐磨性和自潤(rùn)滑性使其成為制造體育器材的理想材料。例如，它可以用于制造滑雪板、滑冰板、滑板、高爾夫球桿、漁具等，為運(yùn)動(dòng)員提供更好的使用體驗(yàn)。在醫(yī)療領(lǐng)域，UHMWPE的生物相容性和無(wú)毒性使其成為了生物醫(yī)用材料的重要選擇。它可以用于制造人工關(guān)節(jié)、牙科植入物、心臟瓣膜等醫(yī)療器械，為患者的康復(fù)提供了有力支持。UHMWPE還在船舶、橋梁、港口、碼頭等海洋工程領(lǐng)域，以及電纜、光纜等電線(xiàn)電纜領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步和工藝的發(fā)展，UHMWPE的應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷擴(kuò)大。超高分子量聚乙烯以其獨(dú)特的性能在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的便利。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，相信UHMWPE的應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步擴(kuò)大，為人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。五、超高分子量聚乙烯的市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。作為一種具有優(yōu)異性能的高分子材料，UHMWPE在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在航空航天、船舶制造、醫(yī)療器械、體育用品以及安全防護(hù)等領(lǐng)域具有顯著的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。目前，全球UHMWPE市場(chǎng)呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，受益于下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和升級(jí)。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，各大廠(chǎng)商紛紛加大研發(fā)投入，提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量，以搶占市場(chǎng)份額。再次，產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作日益緊密，共同推動(dòng)UHMWPE產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。展望未來(lái)，UHMWPE市場(chǎng)將繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。一方面，隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和增長(zhǎng)，航空航天、船舶制造等領(lǐng)域?qū)HMWPE的需求將不斷增加。另一方面，隨著人們生活水平的提高和健康意識(shí)的增強(qiáng)，醫(yī)療器械和體育用品等領(lǐng)域的市場(chǎng)需求也將持續(xù)增長(zhǎng)。同時(shí)，隨著環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，UHMWPE作為一種環(huán)保型高分子材料，將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。在發(fā)展趨勢(shì)方面，UHMWPE產(chǎn)業(yè)將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展：一是產(chǎn)品多元化，滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的需求；二是技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量；三是產(chǎn)業(yè)鏈整合，加強(qiáng)上下游合作，降低成本，提高效益；四是環(huán)保可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)綠色生產(chǎn)和循環(huán)利用。超高分子量聚乙烯作為一種具有優(yōu)異性能的高分子材料，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，UHMWPE產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，并在未來(lái)發(fā)展中呈現(xiàn)出更多新的特點(diǎn)和趨勢(shì)。六、超高分子量聚乙烯研究的挑戰(zhàn)與展望盡管超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在多個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)展現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)越性和廣泛的應(yīng)用前景，但其研究與應(yīng)用仍面臨著一些挑戰(zhàn)。合成技術(shù)：盡管已經(jīng)有多種方法用于合成UHMWPE，但如何在保證高分子量的同時(shí)，進(jìn)一步提高聚合效率、降低能耗和成本，仍是研究的重要方向。加工性能：UHMWPE的高分子量使其加工難度增大，傳統(tǒng)的加工方法往往難以適用。開(kāi)發(fā)新型的加工技術(shù)和設(shè)備，以滿(mǎn)足UHMWPE的特定加工需求，是當(dāng)前面臨的一大挑戰(zhàn)。性能優(yōu)化：雖然UHMWPE具有優(yōu)異的力學(xué)性能，但在某些特殊應(yīng)用場(chǎng)景中，如高溫、高濕、強(qiáng)腐蝕等環(huán)境下，其性能可能會(huì)受到影響。如何通過(guò)改性、復(fù)合等手段，進(jìn)一步優(yōu)化其性能，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。環(huán)境影響：UHMWPE的生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境問(wèn)題，如廢水、廢氣等。如何實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)過(guò)程的綠色化、減少環(huán)境污染，也是亟待解決的問(wèn)題。技術(shù)創(chuàng)新：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)UHMWPE的合成和加工技術(shù)有望得到更大的突破，如利用新型催化劑、改進(jìn)聚合工藝、開(kāi)發(fā)新型加工設(shè)備等，從而提高UHMWPE的性能和降低成本。應(yīng)用領(lǐng)域拓展：隨著對(duì)UHMWPE性能的不斷深入研究，其在航空航天、汽車(chē)制造、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的應(yīng)用有望得到進(jìn)一步拓展。綠色化生產(chǎn)：未來(lái)，UHMWPE的生產(chǎn)將更加注重環(huán)保和可持續(xù)性，通過(guò)采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式等手段，減少生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染。智能化發(fā)展：隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，未來(lái)UHMWPE的生產(chǎn)和加工過(guò)程有望實(shí)現(xiàn)智能化管理，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。盡管超高分子量聚乙烯的研究與應(yīng)用面臨著一些挑戰(zhàn)，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，相信這些問(wèn)題都將得到解決，UHMWPE的應(yīng)用前景將更加廣闊。七、結(jié)論超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作為一種具有卓越性能的高分子材料，在多個(gè)領(lǐng)域都展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。其出色的耐磨性、耐沖擊性、低摩擦系數(shù)以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等特性，使得UHMWPE在工程、航空航天、醫(yī)療、體育器材等多個(gè)領(lǐng)域均得到了廣泛的關(guān)注和研究。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，UHMWPE的合成技術(shù)、改性技術(shù)及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用都得到了顯著的提升。通過(guò)調(diào)控聚合反應(yīng)條件、引入特定官能團(tuán)、與其他材料復(fù)合等手段，可以有效改善UHMWPE的性能，拓寬其應(yīng)用范圍。UHMWPE的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。在工程領(lǐng)域，UHMWPE被用作耐磨材料、密封材料、軸承材料等，大大提高了設(shè)備的使用壽命和效率。在航空航天領(lǐng)域，其輕質(zhì)高強(qiáng)的特性使得UHMWPE成為理想的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。在醫(yī)療領(lǐng)域，UHMWPE的生物相容性和低毒性使其成為人工關(guān)節(jié)、牙科植入物等醫(yī)療器械的首選材料。在體育器材領(lǐng)域，UHMWPE的低摩擦系數(shù)和良好的韌性使其成為滑雪板、冰刀、高爾夫球桿等高性能體育器材的理想材料。超高分子量聚乙烯作為一種高性能的高分子材料，在多個(gè)領(lǐng)域都展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信UHMWPE的性能和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)得到進(jìn)一步的拓展和提升。參考資料：超高分子量聚乙烯板材，英文名是ultra-highmolecularweightpolyethylene(簡(jiǎn)稱(chēng)UHMWPE)，是分子量100萬(wàn)以上的聚乙烯。分子式：—(—CH2-CH2—)—n—，密度：936～964g/cm3。熱變形溫度(46MPa)85℃，熔點(diǎn)130～136℃。機(jī)械性能高于一般的高密度聚乙烯。具有突出的抗沖擊性、耐應(yīng)力開(kāi)裂性、耐高溫蠕變性、低摩擦系數(shù)、自潤(rùn)滑性，卓越的耐化學(xué)腐蝕性、抗疲勞性、噪音阻尼性、耐核輻射性等。使用溫度100～110℃。耐寒性好，可在-269℃下使用。密度985g/cm3，分子量200萬(wàn)的產(chǎn)品，其斷裂拉伸強(qiáng)度40MPa，斷裂伸長(zhǎng)率350%，彎曲彈性模量600MPa，懸臂梁缺口沖擊沖不斷。磨耗量(MPC法)20mm。UHMWPE有極好的耐磨性，良好的耐低溫沖擊性、自潤(rùn)滑性、無(wú)毒、耐水、耐化學(xué)藥品性，耐熱性?xún)?yōu)于一般PE，缺點(diǎn)是耐熱性（熱變形溫度）低、加工成型性差，外表面硬度，剛性，耐蠕變性不如一般工程塑料，膨脹系數(shù)偏大。UHMWPE流動(dòng)性差，熔融狀態(tài)下粘度極高，是呈橡膠狀的高粘彈性體，早期僅能用壓制和燒結(jié)方法成型，也可用擠出、注塑和吹塑方法加工。提高耐磨性。提高分子量聚乙烯最引人注目的一個(gè)性能是它具有極高耐磨性，這一性能有許多工程應(yīng)用中都是十分寶貴的。在所有塑料中，其耐磨性是最好的，就連許多金屬材料(如碳鋼、不銹鋼、青銅等)的有規(guī)則磨性也不如它。隨著聚乙烯分子量的升高，這種材料就越耐磨。極高的抗沖擊性能。超高分子量聚乙烯的抗沖強(qiáng)度和它的分子量有關(guān)，分子量低于200萬(wàn)時(shí)，隨分子量增長(zhǎng)，沖擊強(qiáng)度增高，在200萬(wàn)左右達(dá)到一峰值，這時(shí)峰后，分子量再升高沖擊強(qiáng)度反而會(huì)下降。這是由于分子鏈非常時(shí)妨礙了它的光晶作用，使在大分子中存在大的無(wú)定形區(qū)因而可以吸收較大的沖擊能量。根據(jù)文獻(xiàn)資料，超高分子量聚乙烯和其它塑料按ASTM-D256方法測(cè)定的沖擊強(qiáng)度值，從比較中得出：超高分子量聚乙烯的常溫抗沖擊性可分為以耐沖擊著稱(chēng)的聚碳酯媲美，應(yīng)用于常用的工程塑料。超高分子量聚乙烯即使有-40℃低溫下，仍有很強(qiáng)的抗沖擊性能，甚至在液氣-269℃溫度下，仍然能保持較好的耐沖擊性能，這種優(yōu)異的低溫特性，使超高分子量聚乙烯的應(yīng)用擴(kuò)展到低溫工程領(lǐng)域。很低的磨擦系數(shù)。超高分子量聚乙烯非常耐磨，而且磨擦系數(shù)低、自潤(rùn)滑性良好，是一種理想的軸承軸套、滑塊、襯里材料。使用超高分子量聚乙烯作為設(shè)備的磨擦部件，除可提高耐磨壽命外，還可收到節(jié)能效果。良好的耐化學(xué)腐蝕性。超高分子量聚乙具有良的耐化學(xué)腐蝕特性，除濃硝酸、濃硫酸外，它在所有的堿液、酸液中都不會(huì)受腐蝕，并且可在溫度(80℃的濃鹽酸中應(yīng)用，在＜20%的硝酸、＜75%的硫酸中也是穩(wěn)定的，它對(duì)水、液體洗滌也很穩(wěn)定。)超高分子量聚乙烯在芳香料或鹵代料化合物中(特別是在溫度較高的狀況下)極易溶脹，應(yīng)用時(shí)要特別注意。很低吸水性。超高分子量聚乙烯吸水率很低，它幾乎是不吸水，在水中不膨脹，比尼龍的吸水性小得多。熱學(xué)性能。按ASTM(負(fù)荷6kg/cm2)方法的測(cè)定，熱變形溫度為85℃,在較小的負(fù)荷下，使用溫度可達(dá)90℃，在特殊情況下，允許在更高的溫度下使用，由于超高分子量聚乙烯是一種韌性好的材料，因而它的耐低性能也非常優(yōu)異，在-269℃低溫下，仍具有一定的延展性，而沒(méi)有脆裂跡象。電性能。超高分子量聚乙烯在很寬的溫度范圍內(nèi)，都具有很優(yōu)良的電性能，它的體積電阻達(dá)10-18CM，擊穿電壓達(dá)50KV/mm,介電常數(shù)3。在較寬的溫度及頻率范圍內(nèi)，它的電性能變化極小。在耐熱溫度范圍內(nèi)，很適宜用作電氣工程的結(jié)構(gòu)材料和紙廠(chǎng)的材料。無(wú)毒性超高分子量聚乙烯無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)臭，本身無(wú)腐蝕性，具有生理循性和生理適應(yīng)性，美國(guó)食品與藥品管理局(FDA)和美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)允許它用于與食品和藥品接觸的場(chǎng)合。它的這些特性，特別是耐磨、抗沖擊性、自潤(rùn)滑性能，在工程塑料中都是最好的。由于超高分子量聚乙烯的分子鏈呈纏繞狀、粘度極高、幾乎沒(méi)有流動(dòng)性，所以加工難度很大。用一般的加工設(shè)備加工產(chǎn)品很難成型。目前超高分子量聚乙烯板材的加工大都采用燒結(jié)模壓法，也有采用柱塞擠出法但產(chǎn)量很低。原材料的優(yōu)劣決定了板材產(chǎn)品的品質(zhì)。選用分子量300萬(wàn)以上優(yōu)質(zhì)的原材料加以科學(xué)的配方，合理的工藝才能得到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。首先檢驗(yàn)原材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)（核對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告），按確定的配方比例加入各種添加劑放入高速混料機(jī)，在一定的壓力、溫度下混合好予配料，充分排出原料中的水分。如果板材的顏色有要求的話(huà)，還得根據(jù)顏色的要求添加相應(yīng)的顏料。將混合好的原材料裝入模具中加一定的壓力排出原料中的空氣，加高溫使模具中的無(wú)料塑化成透明糊狀體，保持一定的溫度和壓力使之充分塑化。經(jīng)過(guò)充分塑化后，逐漸將溫度降低，同時(shí)加高壓。溫度越低所加的壓力就越大，直到達(dá)到工藝的要求。①UHMWPE與LCP共混，大大改善了流動(dòng)性，可以用單螺桿擠出機(jī)加工；LCP添加量越多，混合料的流動(dòng)性也越好；②UHMWPE與PE共混，PE的添加量在30%以下，以確保共混料既有良好的加工性，又不會(huì)降低太多優(yōu)異性能；④UHMWPE中加入3~5%的層狀納米硅酸鹽，熔體流動(dòng)指數(shù)可以達(dá)到2~4g/10min；⑤UHMWPE中加入1%的熱解硅石，可以作為聚乙烯的成核劑來(lái)改善流動(dòng)性。加入偶聯(lián)處理過(guò)的二硫化鉬、石墨、超細(xì)炭黑、超細(xì)玻璃微珠、碳纖維、聚四氟乙烯等可以降低摩擦系數(shù)、提高耐磨性；而加入橡膠、聚氨酯等則提高摩擦系數(shù)。用等離子體交聯(lián)處理后，可提高UHMWPE的使用溫度達(dá)到200℃；在UHMWPE中填充偶聯(lián)處理過(guò)的無(wú)機(jī)填料（如玻璃微珠、硅灰石、滑石粉、云母、碳酸鈣等）可以明顯提高熱變形溫度HDT。超高分子量聚乙烯是指分子量在300萬(wàn)以上的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)聚乙烯，是綜合性能最好的工程塑料，其耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、自潤(rùn)滑、吸收沖擊能—這五個(gè)性能是現(xiàn)有塑料中最好的，在國(guó)際上被稱(chēng)為“令人驚異的材料”。超高分子量聚乙烯（UltraHighMolecularWeightPolyethylene）因其所具有的優(yōu)越性能，目前已在國(guó)民工業(yè)的各個(gè)部門(mén)得到了廣泛應(yīng)用。UHMW-PE已在紡織、造紙、包裝、運(yùn)輸、機(jī)械、化工、采礦、石油、農(nóng)業(yè)、建筑、電氣、食品、醫(yī)療、體育等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并開(kāi)始進(jìn)入常規(guī)兵器、船舶、汽車(chē)等領(lǐng)域。紡織機(jī)械是UHMWPE最早應(yīng)用的領(lǐng)域。目前，國(guó)外在每臺(tái)紡織機(jī)械應(yīng)用的UHMWPE零件平均有30件，如投梭器、打梭棒、齒輪、聯(lián)結(jié)器、掃花桿、緩沖塊、偏心輪、桿軸套、擺動(dòng)后梁等耐沖擊磨損零件。造紙機(jī)械是UHMWPE應(yīng)用的第二個(gè)領(lǐng)域。目前，在造紙機(jī)械應(yīng)用UHMWPE的用量占總量的10%，如采用UHMWPE制造造紙機(jī)的刮水板、吸水箱蓋板、導(dǎo)流板、水翼、壓密部件、接頭、密封軸桿、偏導(dǎo)輪、刮刀、過(guò)濾器等。用UHMWPE取代改性氟塑料制作導(dǎo)軌，傳送裝置的滑塊座、固定板等，UHMW-PE導(dǎo)軌，墊條，護(hù)攔（塑鋼）。用UHMWPE可制作齒輪、凸輪、葉輪、滾輪、滑輪、軸承、軸瓦、軸套、銷(xiāo)軸、墊片、密封墊、彈性聯(lián)軸節(jié)、螺釘、管卡等。如碼頭、橋梁墩的防護(hù)板。用UHMWPE可制作粉狀類(lèi)的襯里，如：料倉(cāng)，料斗，溜槽等回流裝置，滑動(dòng)面，滾筒等。煤斗、粉狀類(lèi)產(chǎn)品斗等倉(cāng)斗類(lèi)內(nèi)襯的儲(chǔ)存?zhèn)}料斗襯板。用UHMW-PE制作太陽(yáng)能設(shè)備的溫水容器，是目前UHMWPE應(yīng)用得最廣泛的領(lǐng)域之一。用UHMW-PE制作化學(xué)工業(yè)部件，如：密封填板、填密料、真空模盒、泵部件、軸承襯瓦、齒輪、密封結(jié)合等。在飲料輕工行業(yè)中，主要利用其杰出的耐磨性、耐沖擊性、自潤(rùn)滑性和無(wú)毒性制造各種齒輪、凸輪、輸送線(xiàn)耐磨護(hù)欄、墊條、導(dǎo)軌以及各種減摩、自潤(rùn)滑的軸套、襯里等。如：食品機(jī)械的護(hù)軌、星形輪、導(dǎo)向昆齒輪、軸承襯瓦等。用UPE可制作天輪襯墊、鋼絲繩地輥、提升箕斗、罐耳、罐道梁、皮帶托輥、輸送機(jī)刮板、擋板、溜槽、噴漿機(jī)摩擦板等。前，超高分子量聚乙烯板材的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，其種類(lèi)也越來(lái)越多，我們?nèi)绾螌?duì)其進(jìn)行鑒定區(qū)分呢?起源化工教您幾招：飲料食品機(jī)械：利用耐磨性、耐沖擊性、不粘結(jié)、衛(wèi)生無(wú)毒性，制作工作板、輸送、齒輪等。水處理：污水處理廠(chǎng)的污泥刮板、螺旋輸送機(jī)襯板、泥漿泵葉輪、泵軸套、澄清裝置齒輪和沉淀池的襯板等。醫(yī)療器械：人體植入物、人造關(guān)節(jié)、矯形外科器械和支架、外科手術(shù)器。紡織機(jī)械：利用抗沖擊性、耐磨性和自潤(rùn)滑性，如36齒輪、梭彈架機(jī)緩沖擋板、軸承襯瓦等。汽車(chē)制造：超高分子量聚乙烯制品不僅能夠減少零件數(shù)量，在降低噪聲方面也起到了很好的作用。生產(chǎn)廠(chǎng)家應(yīng)利用超高分子量聚乙烯制品成型的特點(diǎn)，盡量是多個(gè)零件一體化，減少數(shù)目，設(shè)法達(dá)到一次成型復(fù)雜零件的目的。汽車(chē)超高分子量聚乙烯的使用量每年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一種特殊的聚合物材料，由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和物理特性，在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。本文將詳細(xì)介紹超高分子量聚乙烯的特性，以及其應(yīng)用進(jìn)展情況。高分子量：超高分子量聚乙烯的分子量極高，通常在數(shù)百萬(wàn)至數(shù)千萬(wàn)之間，這使得其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。耐磨性：由于超高分子量聚乙烯具有極高的分子量和特殊的分子結(jié)構(gòu)，使其具有出色的耐磨性，可以在各種惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期使用。耐腐蝕性：超高分子量聚乙烯具有很好的耐腐蝕性，可以抵抗大部分酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。絕緣性：超高分子量聚乙烯是一種優(yōu)良的絕緣材料，其絕緣性能與傳統(tǒng)的絕緣材料相似。低摩擦系數(shù)：超高分子量聚乙烯具有較低的摩擦系數(shù)，可以作為潤(rùn)滑材料使用，減少摩擦和磨損。塑料加工行業(yè)：由于超高分子量聚乙烯具有優(yōu)異的耐磨性和耐腐蝕性，被廣泛應(yīng)用于塑料加工行業(yè)的各種耐磨零件和設(shè)備中，如塑料擠出機(jī)、注塑機(jī)等?；ば袠I(yè)：在化工行業(yè)中，超高分子量聚乙烯被廣泛應(yīng)用于制造各種耐腐蝕管道、閥門(mén)、反應(yīng)釜等設(shè)備，以及儲(chǔ)存化學(xué)物質(zhì)的儲(chǔ)罐和容器。電子行業(yè)：由于超高分子量聚乙烯具有良好的絕緣性能和機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于制造電線(xiàn)絕緣層、電子元件封裝材料等方面。醫(yī)療行業(yè)：超高分子量聚乙烯無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性的特性，使其在醫(yī)療行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，如制作醫(yī)療用品、醫(yī)療器械等。軍事領(lǐng)域：由于超高分子量聚乙烯具有出色的耐磨、耐沖擊和耐腐蝕性能，在軍事領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用，如制造軍事裝備、防護(hù)裝具等。其他領(lǐng)域：除了以上領(lǐng)域外，超高分子量聚乙烯還被應(yīng)用于船舶制造、航空航天、汽車(chē)制造等領(lǐng)域。例如，在船舶制造中用于制造船體外殼、艙室隔板等；在航空航天中用于制造飛機(jī)零部件和衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件等；在汽車(chē)制造中用于制造汽車(chē)零部件、發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。超高分子量聚乙烯作為一種性能優(yōu)異的聚合物材料，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，未來(lái)還有很大的發(fā)展空間。隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用技術(shù)的不斷創(chuàng)新，超高分子量聚乙烯將會(huì)在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。超高分子量聚乙烯的英文是：UltraHighMolecularWeightPolyethylene，這是現(xiàn)有的最優(yōu)質(zhì)的可應(yīng)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(yīng)用條件下適用性非常好。超高分子量是這種聚合物與眾不同的特質(zhì)，其具有300至600萬(wàn)的分子量，而高密度聚乙烯樹(shù)脂只有30萬(wàn)至50萬(wàn)。這種差別是保證超高分子量聚乙烯具備足夠的強(qiáng)度，以達(dá)到其他低等聚合產(chǎn)品所不可能具備的耐磨損和抗沖擊能力。超高分子量聚乙烯的超高分子量的含義是它不會(huì)融化并像液體一樣流動(dòng)，因而加工方法由粉末金屬技術(shù)衍生。傳統(tǒng)的塑料加工技術(shù)，比如注塑成型、吹塑和熱定型，無(wú)法應(yīng)用于超高分子量聚乙烯。擠壓成型是應(yīng)用于這種樹(shù)脂最常見(jiàn)的加工工藝，這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品韌性更強(qiáng)。根據(jù)美國(guó)菲利普石油公司的劃分方法，分子量在150萬(wàn)以上的聚乙烯稱(chēng)為“超高分子量聚乙烯（UHMWPE）”。德國(guó)赫斯特（Hoechst）公司、美國(guó)赫爾克樂(lè)斯（Hercules）公司和日本三井石油化學(xué)公司是世界上生產(chǎn)UHMWPE的三大公司，中國(guó)主要生產(chǎn)廠(chǎng)家是北京助劑二廠(chǎng)、上海高橋石化公司化工廠(chǎng)。超高分子量聚乙烯板的原料,就是分子量在150萬(wàn)以上的超高分子量聚乙烯.UHMWPE極高的分子量賦予其優(yōu)異的使用性能，而且屬于價(jià)格適中、性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，它幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點(diǎn)，具有普通聚乙烯和其它工程塑料無(wú)可比擬的耐磨、耐沖擊、自潤(rùn)滑、耐腐蝕、吸收沖擊能、耐低溫、衛(wèi)生無(wú)毒、不易粘附、不易吸水、密度較小等綜合性能。事實(shí)上，目前還沒(méi)有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能。UHMWPE的耐磨性居塑料之冠，并超過(guò)某些金屬，圖1為UHMWPE與其它材料耐磨性比較。從圖1可以看出，與其它工程塑料相比，UHMWPE的沙漿磨耗指數(shù)僅是PA66的1/5，HEPE和PVC的1/10；與金屬相比，是碳鋼的1/7，黃銅的1/27。這樣高的耐磨性，以致于用一般塑料磨耗實(shí)驗(yàn)法難以測(cè)試其耐磨程度，因而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一種沙漿磨耗測(cè)試裝置。UHMWPE耐磨性與分子量成正比，分子量越高，其耐磨性越好。UHMWPE的沖擊強(qiáng)度，在所有工程塑料中名列前茅，圖2為UHMWPE與其他工程塑料沖擊強(qiáng)度比較，從圖2中可以看出，UHMWPE的沖擊強(qiáng)度約為耐沖擊PC的2倍，ABS的5倍，POM和PBTP的10余倍。耐沖擊性如此之高，以致于采用通常沖擊試驗(yàn)方法難以使其斷裂破壞。其沖擊強(qiáng)度隨分子量的增大而提高，在分子量為150萬(wàn)時(shí)達(dá)到最大值，然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。值得指出的是，它在液氮中（-195℃）也能保持優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，這一特性是其它塑料所沒(méi)有的。它在反復(fù)沖擊表面硬度更高。UHMWPE有極低的摩擦因數(shù)（05～11），故自潤(rùn)滑性?xún)?yōu)異。表1為UHMWPE與其他工程塑料摩擦因數(shù)比較。從表1可以看出，UHMWPE的動(dòng)摩擦因數(shù)在水潤(rùn)滑條件下是PA66和POM的1/2，在無(wú)潤(rùn)滑條件下僅次于塑料中自潤(rùn)滑性最好的聚四氟乙烯（PTFE）；當(dāng)它以滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)形式工作時(shí)，比鋼和黃銅加潤(rùn)滑油后的潤(rùn)滑性還要好。在摩擦學(xué)領(lǐng)域UHMWPE被譽(yù)為成本/性能非常理想的摩擦材料。UHMWPE具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性，除強(qiáng)氧化性酸液外，在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)（酸、堿、鹽）及有機(jī)介質(zhì)（荼溶劑除外）。其在20℃和80℃的80種有機(jī)溶劑中浸漬30d，外表無(wú)任何反?，F(xiàn)象，其它物理性能也幾乎沒(méi)有變化。UHMWPE具有優(yōu)異的沖擊能吸收性，沖擊能吸收值在所有塑料中最高，因而噪聲阻尼性能很好，具有優(yōu)良的削音效果。UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性，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。UHMWPE表面吸附能力非常微弱，其抗粘符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符。UHMWPE吸水率很低；一般小于01%，僅為PA66的1%，因而在成型加工前一般不必干燥處理。由于UHMWPE具有朝拉伸取向必備的結(jié)構(gòu)特征，所以有無(wú)可匹敵的超高拉伸強(qiáng)度，因此可通過(guò)凝膠紡絲法制得超高彈性模量和強(qiáng)度的纖維，其拉伸強(qiáng)度高達(dá)3～5GPa,拉伸彈性模量高達(dá)100～125GPa；纖維比強(qiáng)度是迄今已商品化的所有纖維中最高的，比碳纖維大4倍，比鋼絲大10倍，比芳綸纖維大50%。超高分子量聚乙稀（UHMW—PE）具有很好的耐老化性能，使用時(shí)間更長(zhǎng)，節(jié)約成本。利用超高分子量聚乙?。║HMW—PE）的吸能特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備行業(yè)中，用于鋼鐵材質(zhì)表面，減少摩擦，提高效益。通過(guò)加入阻燃劑，使超高分子量聚乙?。║HMW-PE）具有阻燃性。雖然超高分子量聚乙烯板有很多優(yōu)點(diǎn)，但是它也有它的缺陷，與其它工程塑料相比，高分子量聚乙烯具有表面硬度和熱變形溫度低、彎曲強(qiáng)度以及蠕變性能較差等缺點(diǎn)。這是由于高分子量聚乙烯得分子結(jié)構(gòu)和分子聚集形態(tài)造成得，可通過(guò)填充和交聯(lián)得方法加以改善。由于UHMW-PE具有很好的耐磨性、環(huán)保、防靜電、緩沖、高耐磨、防潮、耐腐蝕、易加工、吸震、無(wú)噪音、經(jīng)濟(jì)、不變形、抗沖擊性、自潤(rùn)滑性，所以很適合制作各種耐磨機(jī)械零件，如托輪、軸套、噴嘴、攪拌葉，應(yīng)用范圍極為廣泛。耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性?xún)?yōu)良，抗反復(fù)疲勞強(qiáng)度高，噪音和振動(dòng)阻尼性均優(yōu)良，可用作高架、輕軌橋面防震墊塊、自卸汽車(chē)、翻斗襯里、砂漿、混凝土容器及溜槽襯里，清洗方便。裝配式冷庫(kù)，低溫集裝箱墊倉(cāng)板，在歐洲核研究中心成功地在液氮溫度下將超高作密封圈、襯墊及活塞環(huán)應(yīng)用由于超高分子量聚乙烯生物相容性良好，醫(yī)療上作人工移植器官，世界上已有幾十萬(wàn)人接受超高骨關(guān)節(jié)植置。目前本公司正與國(guó)內(nèi)外著名機(jī)構(gòu)著手研究開(kāi)發(fā)多種范圍的人工器官件的臨床應(yīng)用試驗(yàn)。使用各種食品、清潔方便，已用作食品加工廠(chǎng)的切配臺(tái)板、面包房工作臺(tái)面、和面機(jī)等。皮革機(jī)械沖床裁料砧板，使用壽命與其他塑料比較提高四倍以上，并且表面刨削一層可繼續(xù)使用。超高分子量聚乙烯是一種近年耐開(kāi)發(fā)應(yīng)用的新材料，作為一種永久性固體潤(rùn)滑劑以保護(hù)受摩擦的金屬表面，可降低能耗，減少噪音以及昂貴的維修費(fèi)用。星形輪、送瓶計(jì)數(shù)螺桿、灌裝機(jī)軸承、抓瓶機(jī)零件、墊圈導(dǎo)銷(xiāo)、氣缸、齒輪、輥筒、鏈輪手柄吸水箱蓋板、偏導(dǎo)輪、刮刀、軸承、葉嘴、過(guò)濾器、儲(chǔ)油器、防磨條、毛氈清掃機(jī)開(kāi)幅機(jī)、減振器擋板、連接器、曲軸連桿、打梭棒、掃花針、偏桿軸承、擺動(dòng)后梁閥體、泵體、墊圈、過(guò)濾器、齒輪、螺母、密封環(huán)、噴嘴、旋塞、軸套、波紋管各種齒輪、軸瓦、襯套、滑動(dòng)板、離合器、導(dǎo)向體、制動(dòng)器、鉸鏈、彈性聯(lián)軸節(jié)、輥筒、托輪、緊固件、升降臺(tái)滑動(dòng)部件由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔融狀態(tài)的粘度高達(dá)108Pa*s，流動(dòng)性極差，其熔體指數(shù)幾乎為零，所以很難用一般的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工。近年來(lái)，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展，通過(guò)對(duì)普通加工設(shè)備的改造，已使超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）由最初的壓制-燒結(jié)成型發(fā)展為擠出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。壓制燒結(jié)是超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）最原始的加工方法。此法生產(chǎn)效率頗低，易發(fā)生氧化和降解。為了提高生產(chǎn)效率，可采用直接電加熱法?！?〕Werner和Pfleiderer公司開(kāi)發(fā)了一種超高速熔結(jié)加工法；〔2〕采用葉片式混合機(jī)，葉片旋轉(zhuǎn)的最大速度可達(dá)150m/s，使物料僅在幾秒內(nèi)就可升至加工溫度。擠出成型設(shè)備主要有柱塞擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)。雙螺桿擠出多采用同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)。60年代大都采用柱塞式擠出機(jī)，70年代中期，日、美、西德等先后開(kāi)發(fā)了單螺桿擠出工藝。日本三井石油化學(xué)公司最早于1974年取得了圓棒擠出技術(shù)的成功。我國(guó)于1994年底研制出Φ45型超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）專(zhuān)用單螺桿擠出機(jī)，并于1997年取得了Φ65型單螺桿擠出管材工業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)的成功。日本三井石油化工公司于1974年開(kāi)發(fā)了注塑成型工藝，并于1976年實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，之后又開(kāi)發(fā)了往復(fù)式螺桿注塑成型技術(shù)。1985年美國(guó)Hoechst公司也實(shí)現(xiàn)了超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的螺桿注塑成型工藝。我國(guó)1983年對(duì)國(guó)產(chǎn)S-ZY-125A型注射機(jī)進(jìn)行了改造，成功地注射出啤酒罐裝生產(chǎn)線(xiàn)用超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）托輪、水泵用軸套，1985年又成功地注射出醫(yī)用人工關(guān)節(jié)等。超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）加工時(shí)，當(dāng)物料從口模擠出后，因彈性恢復(fù)而產(chǎn)生一定的回縮，并且?guī)缀醪话l(fā)生下垂現(xiàn)象，故為中空容器，特別是大型容器，如油箱、大桶的吹塑創(chuàng)造了有利的條件。超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）吹塑成型還可導(dǎo)致縱橫方向強(qiáng)度均衡的高性能薄膜，從而解決了HDPE薄膜長(zhǎng)期以來(lái)存在的縱橫方向強(qiáng)度不一致，容易造成縱向破壞的問(wèn)題。以?xún)瞿z紡絲—超拉伸技術(shù)制備高強(qiáng)度、高模量聚乙烯纖維是70年代末出現(xiàn)的一種新穎紡絲方法。荷蘭DSM公司最早于1979年申請(qǐng)專(zhuān)利，隨后美國(guó)Allied公司、日本與荷蘭聯(lián)合建立的Toyobo-DSM公司、日本Mitsui公司都實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。中國(guó)紡織大學(xué)化纖所從1985年開(kāi)始該項(xiàng)目的研究，逐步形成了自己的技術(shù)，制得了高性能的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纖維〔3〕。超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）凍膠紡絲過(guò)程簡(jiǎn)述如下：溶解超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，制成半稀溶液，?jīng)噴絲孔擠出，然后以空氣或水驟冷紡絲溶液，將其凝固成凍膠原絲。在凍膠原絲中，幾乎所有的溶劑被包含因此超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）大分子鏈的解纏狀態(tài)被很好地保持下來(lái)，而且溶液溫度的下降，導(dǎo)致凍膠體中超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）折疊鏈片晶的形成。通過(guò)超倍熱拉伸凍膠原絲可使大分子鏈充分取向和高度結(jié)晶，進(jìn)而使呈折疊鏈的大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯熘辨?，從而制得高?qiáng)度、高模量纖維。超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纖維是當(dāng)今世界上第三代特種纖維，強(qiáng)度高達(dá)8cN/dtex,比強(qiáng)度是化纖中最高的，又具有較好的耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐光等優(yōu)良性能。它可直接制成繩索、纜繩、漁網(wǎng)和各種織物：防彈背心和衣服、防切割手套等，其中防彈衣的防彈效果優(yōu)于芳綸。國(guó)際上已將超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纖維織成不同纖度的繩索，取代了傳統(tǒng)的鋼纜繩和合成纖維繩等。超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纖維的復(fù)合材料在軍事上已用作裝甲兵器的殼體、雷達(dá)的防護(hù)外殼罩、頭盔等；體育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。潤(rùn)滑擠出(注射)成型技術(shù)是在擠出(注射)物料與模壁之間形成一層潤(rùn)滑層，從而降低物料各點(diǎn)間的剪切速率差異，減小產(chǎn)品的變形，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)在低溫、低能耗條件下提高高粘度聚合物的擠出(注射)速度。產(chǎn)生潤(rùn)滑層的方法主要有兩種：自潤(rùn)滑和共潤(rùn)滑。超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的自潤(rùn)滑擠出(注射)是在其中添加適量的外部潤(rùn)滑劑，以降低聚合物分子與金屬模壁間的摩擦與剪切，提高物料流動(dòng)的均勻性及脫模效果和擠出質(zhì)量。外部潤(rùn)滑劑主要有高級(jí)脂肪酸、復(fù)合脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、石臘及其它低分子量樹(shù)脂等。擠出(注射)加工前，首先將潤(rùn)滑劑同其它加工助劑一起混入物料中，生產(chǎn)時(shí)，物料中的潤(rùn)滑劑滲出，形成潤(rùn)滑層，實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑擠出(注射)。有專(zhuān)利報(bào)道〔4〕：將70份石蠟油、30份超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）和1份氧相二氧化硅(高度分散的硅膠)混合造粒，在190℃的溫度下就可實(shí)現(xiàn)順利擠出(注射)。超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的共潤(rùn)滑擠出(注射)有兩種情況，一是采用縫隙法〔6〕將潤(rùn)滑劑壓入到模具中，使其在模腔內(nèi)表面和熔融物料間形成潤(rùn)滑層；二是與低粘度樹(shù)脂共混，使其作為產(chǎn)物的一部分(詳見(jiàn)1)。如：生產(chǎn)超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）薄板時(shí)，由定量泵向模腔內(nèi)輸送SH200有機(jī)硅油作潤(rùn)滑劑，所得產(chǎn)品外觀(guān)質(zhì)量有明顯提高，特別是由于擠出變形小，增加了拉伸強(qiáng)度。輥壓成型是一種固態(tài)加工方法，即在超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的熔點(diǎn)以下對(duì)其施加一很大的壓力，通過(guò)粒子形變，有效地將粒子與粒子融合。主要設(shè)備是一帶有螺槽的旋轉(zhuǎn)輪和一帶有舌槽的弓形滑塊，舌槽與螺槽垂直。在加工過(guò)程中有效地利用了物料與器壁之間的摩擦力，產(chǎn)生的壓力足夠使超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）粒子發(fā)生形變。在機(jī)座末端裝有加熱支臺(tái)，經(jīng)過(guò)?？跀D出物料。如將此項(xiàng)輥壓裝置與擠壓機(jī)聯(lián)用，可使加工過(guò)程連續(xù)化。把超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）樹(shù)脂粉末在140℃～275℃之間進(jìn)行1min～30min的短期加熱，發(fā)現(xiàn)超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的某些物理性能出人意料地大大改善。用熱處理過(guò)的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）粉料壓制出的制品和未熱處理過(guò)的UHMPWE制品相比較，前者具有更好的物理性能和透明性，制品表面的光滑程度和低溫機(jī)械性能大大提高了。采用射頻加工超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一種嶄新的加工方法，它是將超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）粉末和介電損耗高的炭黑