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超高分子量聚乙烯板改進(jìn)

近年來(lái)UHMWPE 的加工技術(shù)也有了重大突破，由初的燒結(jié)壓制成型發(fā)展到設(shè)備擠出成型，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。但在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)UHMWPE雖然擁有很多其它工程塑料無(wú)法達(dá)到的一些優(yōu)良性能，但其具有的一些缺點(diǎn)也比較明顯，如其熔副指數(shù)（接近于零）極低,熔點(diǎn)高（190-210℃）、粘度大、流動(dòng)性差而極難加工成型，另外與其它工程塑料相比，具有表面硬度低和熱變形溫度低、彎曲強(qiáng)度和蠕變性能較差、抗磨粒磨損能力差、強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，影響了其使用效果和應(yīng)用范圍。

  為了克服UHMWPE的這些缺點(diǎn),彌補(bǔ)這些不足，使其在條件要求較高的某些場(chǎng)所得到應(yīng)用，目前采用的普遍方法是對(duì)其進(jìn)行改性，常用的改性方法有物理改性、化學(xué)改性、聚合物填充改性、UHMWPE增強(qiáng)改勝等。改性的日的是在不影響UHMWPE主要性能的基礎(chǔ)上提高其熔體流動(dòng)性，或針對(duì)UHMWPE自身性能的缺陷進(jìn)行復(fù)合改性，如改進(jìn)熔體流動(dòng)性、耐熱性、抗靜電性、阻燃性及表面硬度等，使其能在設(shè)備上或通用設(shè)備上成型加工。

超高分子量聚乙烯板的耐沖擊性

　　UHMWPE的沖擊強(qiáng)度，在所有工程塑料中，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。此外，它在反復(fù)沖擊表面硬度更高。

自潤(rùn)滑性

　　UHMWPE有極低的摩擦因數(shù)（0.05～0.11），故自潤(rùn)滑性優(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)嗎擦因數(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。因此，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。

超高分子量聚乙烯板材UHMW-PE板材是一種具有極高粘度的聚合物，為粉末形狀，其典型粒徑范圍為100－200微米。由于粘度很高，它通常不能用普通的熱塑性塑料成型方法來(lái)加工，而是用模壓或柱塞擠出工藝，在高壓下把UHMW-PE粒子熔融并燒結(jié)為坯材或型材，必要的話，再進(jìn)行后續(xù)機(jī)加工。

超高分子量聚乙烯板具有400至900萬(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)融化并向液體一樣流動(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。