改性超高分子量聚乙烯 滑板材料的研制

高流动性改性超高分子量聚乙烯
超高分子量聚乙烯是指粘均分子量在150万以上的线性结构聚乙烯，其耐磨、耐冲击、耐腐蚀、自润滑、吸收冲击能为现有塑料中最高值，故被称为“令人惊异的塑料”，但由于粘度极高，成型加工非常困难。

我公司研制成功的改性高流动性超高分子量聚乙烯，在保持原有优良的耐磨性能的基础上，极大地提高了超高分子量聚乙烯的流动性，从而顺利解决了普通超高分子量聚乙烯加工的难题：
只用普通挤出机上连续快速挤出管材、片材和异型材，挤出速度可达2m/min(Ф100mm)
能用普通注塑机注塑自润滑耐磨轴套、输送带托辊、滑块、防腐泵、叶轮、泵壳
可采用传统压制方式压制防腐耐磨泵壳、叶轮、内衬等，提高了加工效率和成品率
高流动性改性超高分子量聚乙烯系列，具有优良的耐磨、耐腐蚀、高强度、无毒性能。

制品易于运输、安装、保养，并具有优良的抗震性，性能价格比优于铁管、陶瓷管、铝塑管，是理想的大、中、小口径工业液体输送管道，河湖疏浚排泥管道，粮食、粉煤灰、矿沙输送管道的材料。

高流动性改性超高分子量聚乙烯系列性能一览表。

第10卷第12期Vo l .10,No .12宜宾学院学报J ou rnal of Yibin Un i versity2010年12月Dec .,2010收稿日期3修回作者简介沈若冰(5),男,江苏泰州人,硕士,主要从事高分子复合材料等方面的研究改性超高分子量聚乙烯树脂的研制沈若冰(泰州机电高等职业技术学校,江苏泰州225300)摘要:研制了一种改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂,研究了二硫化钼、纳米石墨、超细滑石粉、乙撑双硬脂酸酰胺(EB S)和聚四氟乙烯树脂以及过氧化苯甲酰对超高分子量聚乙烯树脂性能的影响.结果表明:二硫化钼和纳米石墨对超高分子量聚乙烯树脂的耐磨性能和自润滑性能有显著影响,二硫化钼和纳米石墨用量各占3%时,改性超高分子量聚乙烯树脂可以达到很好的耐磨和自润滑效果.在超高分子量聚乙烯树脂中加入超细滑石粉,可以提高超高分子量聚乙烯树脂的硬度,加入乙撑双硬脂酸酰胺可以提高超高分子量聚乙烯树脂的流动性能,加入过氧化苯甲酰可以提高超高分子量聚乙烯树脂与聚四氟乙烯、二硫化钼、纳米石墨、超细滑石粉的交链作用.关键词:超高分子量聚乙烯树脂;二硫化钼;纳米石墨;超细滑石粉;乙撑双硬脂酸酰胺(EBS);聚四氟乙烯树脂;过氧化苯甲酰;改性超高分子量聚乙烯树脂中图分类号:T Q325.1 文献标志码:A 文章编号:1671-5365(2010)12-0094-03M an ufa ctur e of M od if i ed UHMW PE Re si n S H EN Ruo 2bing(Ta izhou H igher Voca tional School of Mechan ical and Electrica l Technology,Taizhou 225300,China)Ab stract:A modified u ltra 2high molecu lar weight po lyethylene (U H MWPE )resin was devel op ed .The ef fect of the molybdenu m d isu lfide,the nano 2graph ite,the fine talcum powder,the ethylene bis stear a m ide (EBS )and PTFE r esin,and the benz oyl p er ox 2ide on the p r operties of UH MWPE resin was r esearched.The result shows that the mo lybdenum disulfide and nano 2gr aph ite has sa 2lience eff ect on w ear resistance and self 2lubricating p r operties of UHM WPE r esin .W hen mo lybdenum d isulfide and nano 2gra p hite a moun t each is to 3%,the mod ified UHM W PE resin is ab le t o achieve good w ear resistance and self 2lubricating eff ect .I n the UH 2MWPE r esin by add ing fine talcum po w der,it is able to incr ease the hardness of UHM W PE resin,adding the ethylene bis stear 2a m ide is able to i mp r ove the flo w perf o r mance of UHM W PE resin,adding benz oyl p er oxide is able to increase the UH MWPE resin and PTFE,the molybdenu m disu lfide,the nano 2gr ap hite,the fine talcum powder in terlinking effect .K ey wor ds:UHM W PE resin;molybdenu m d isulfide;nano 2gr aph ite;fine talcu m po wder;ethylene b is steara mide (EBS);PTFE r esin;benz oyl p er oxide;mod ified UHM WPE resin 超高分子量聚乙烯(UHM W PE )树脂[1]是一种综合性能优异的热塑性工程塑料材料,它具有密度低(仅为钢的1/8)、耐化学性能优良,可以耐≤37%浓度的盐酸、<75%浓度的硫酸、<20%浓度的硝酸,并且能够耐碱、耐盐和常用的有机溶剂,它的耐候性能以及耐低温性能较好(在自然条件下使用寿命可达30年),材料的价格还比较便宜,由于该材料磨擦系数小,表面不易结垢,所以该材料特别适用于原油和泥浆等材料的输送.此外,该材料还广泛用于轨道交通、矿山、造纸、化工等领域,用于齿轮、阀门、密封填料、人工关节、滑雪板等产品的制造.虽然超高分子量聚乙烯树脂具有如上优点,但是该材料却还存在着许多缺点,如它的热变形温度和表面硬度低,刚性差,耐蠕变性低,膨胀系数大,流动性能极差以及成型加工非常困难[2-3].当将超高分子量聚乙烯树脂用于生产油田输送管道的时候,该材料的许多性能还不能满足生产要求.为了能够生产出性能优良的油田输送管材,需要对超高分子量聚乙烯树脂进行了改性,研制出耐磨、耐温、自润滑超高分子量聚乙烯树脂[4-5].改性超高分子量聚乙烯树脂是由超高分子量聚乙烯树脂添加二硫化钼、纳米石墨、超细滑石粉、乙撑双硬脂酰胺(EBS )和聚四氟乙烯树脂以及过氧化苯甲酰加工而成,在超高分子量聚乙烯树脂中加入二硫化钼、纳米石墨、超细滑石粉以及乙撑双硬脂酰胺后,其材料的熔融状态的粘度也由原来的110PaS 下降至75PaS,硬度由原来的邵:2010-07-1.:2010-10-24:197-氏65A提高至邵氏85A,热变形温度由原来的80℃提高至118℃,膨胀系数由原来的1.5×10-4下降至3.6×10-5,超高分子量聚乙烯树脂改性后它的熔融状态的粘度降低了,邵氏硬度和热变形温度得到提高,膨胀系数降低了,树脂的综合性能得到改善和提高,可以满足制造油田原油输送管材的要求.本实验研制了改性超高分子量聚乙烯树脂,研究和探讨了二硫化钼、纳米石墨、超细滑石粉、乙撑双硬脂酰胺(EBS)和聚四氟乙烯树脂以及过氧化苯甲酰对超高分子量聚乙烯树脂的热性能和耐磨性能以及自润滑性能的影响.1　实验部分1.1　主要原料超高分子量聚乙烯树脂(分子量350万):北京助剂二厂;二硫化钼(纯度99%,细度0.5μm):上海申雨工贸有限公司;纳米石墨(规格<400nm):青岛华泰润滑密封科技有限公司;超细滑石粉(规格3000目):辽宁省海城市诚信微细目石粉厂;聚四氟乙烯树脂:江苏梅兰集团;乙撑双硬脂酰胺(EBS,规格HC2WAX2002):常州可赛成功塑胶材料有限公司;过氧化苯甲酰:山东邹平恒泰化工有限公司.1.2　主要仪器及设备高速混合机:SHR210A型,张家港市亿利机械有限公司;拉力试验机:LJ21000型,广州试验仪器厂;悬臂梁冲击试验机:XJU222型,河北承德市试验机厂;邵氏硬度计: LX2A型,广州市广卓精密仪器有限公司;热变形维卡软化点温度测定仪:XWB2300C型,河北承德市试验机厂;双螺杆挤出机:TE235型,江苏科亚化工装备有限公司;平板硫化机:XLB2DQ型,青岛信本科技有限公司;恒温干燥箱: CS10122EN型,重庆永恒实验仪器厂,磨损试验机,MM W21型,济南竟成测试技术有限公司,磨擦试验机,MP V220A,济南竟成测试技术有限公司;开放式炼胶机,XK2250型,大连华韩橡塑机械有限公司.1.3　实验配方设计为了研制耐磨、耐温、自润滑、超高分子量聚乙烯树脂以及探讨二硫化钼、纳米石墨,滑石粉,乙撑双硬脂酰胺(EBS)和聚四氟乙烯对超高分子量聚乙烯树脂自润滑性能和耐温性能以及耐磨性能的影响,设计了以下几种改性超高分子量聚乙烯树脂生产配方并对其进行了相关实验.二硫化钼、纳米石墨和聚四氟乙烯可以改变超高分子量聚乙烯树脂的耐磨性能和自润滑性能,超细滑石粉和乙撑双硬脂酰胺可以改变超高分子量聚乙烯树脂的硬度和流动性能以及加工成型性能,过氧化苯甲酰引发剂可以促进超高分子量聚乙烯树脂与上述添加材料发生化学交联据此设计了表1配方并进行了相关实验.1.4　原料的配制将配方A中的各种原料放入恒温干燥箱中,在80℃下,干燥8h,然后将超高分子量聚乙烯树脂加入高速混合机中,再依次向混合机中加入纳米石墨、二硫化钼、超细滑石粉,开启高速混合机,混合5m in后向混合机中加入配方A中的其余组分,盖紧高速混合机,然后再开启高速混合机,混合30min后将物料放出.依上法分别制得其余五种实验原料.1.5　试样的制备将上述六种实验原料分别放入开放式炼胶机中,在230℃下混炼30m in,然后分别取出并送入平板硫化机中,控制平板硫化机的温度为240℃,用标准样条模具分别加工出六种实验原料的标准试样(各种样条加工时,平板硫化机的工作参数保持不变).116　测试方法试样在室温下放置24h后测试,测试环境温度25℃,相对湿度60%,拉伸强度和断裂伸长率按G B/T104021992测试,拉伸速度50m m/min;悬臂梁缺口冲击强度按G B/T184321996测试;塑料负荷变形温度的测定按G B/T1634.122004测试;邵氏硬度按G B/T241121980测试;磨损率按AST M2D1175测试;吸水率按A S T M2D1505测试;磨擦磨损性能按G B/T396021983测试,测试条件:室温,转速200r/min,载荷300N,试验时间30m in,磨损量用试样磨痕宽度表示.表1　改性超高分子量聚乙烯树脂配方设计Tab1For m ula desi gn of modified UHM W PE resi n配方A B C D E F G UH MW PE80%82%84%86%88%90%100%二硫化钼4%3%3%2%2%1%0%纳米石墨5%4%3%2%1%1%0% E BS3%3%3%2%1%2%0%超细滑石粉 6.9%6.9%5%6.9%6%5%0%聚四氟乙烯1%1%1.8%1% 1.8%1%0%过氧化苯甲酰0.1%0.1%0.1%0.1%0.1%0%0% 2　结果与讨论2.1　二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉对超高分子量聚乙烯树脂耐磨性能和磨痕宽度的影响二硫化钼为六方晶体型层状结构,摩擦系数很低,热稳定性和抗压性能好并且化学性能稳定,对超高分子量聚乙烯树脂的自润滑性能和力学性能具有较好的改性作用;纳米石墨具有高润滑性和高导电性能,可以改变超高分子量聚乙烯树脂的自润滑性能;超细滑石粉在超高分子量聚乙烯树脂中可以起到填充和骨架作用,可以提高超高分子59　第12期 沈若冰:改性超高分子量聚乙烯树脂的研制.量聚乙烯树脂的耐热性能和硬度,可以改善制品的刚性、尺寸稳定性、成型收缩率和高温蠕变性,减少机械磨损,提高制品的拉伸屈服强度和弯曲弹性模量以及抗冲击性能,表2是改性超高分子量聚乙烯树脂的相关性能测试数据.表2　改性超高分子量聚乙烯树脂性能测试T ab2Perfor m ance testing of modified UH M W PE resin测试项目配 方A B C D E F G拉伸强度/Mpa3333.535.5353432.432断裂伸长率/%310318328320318302255缺口冲击强度/kj/m2125128140125130121120摩擦系数0.060.070.060.0750.070.080.10磨痕宽度/mm 5.55.65.5 5.75.86.07.0热变形温度/℃118116115.6113.211198.580邵氏硬度A86838576757365吸水率%0.0150.0150.0120.0120.0110.010.01膨胀系数3.6×10-53.8×10-54.0×10-54.5×10-54.8×10-56.2×10-51.5×10-4 从上表中的配方A可以看出,在超高分子量聚乙烯树脂中添加了二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉后,材料的磨擦系数降低、磨痕宽度变小,二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉提高了超高分子量聚乙烯材料的耐磨性能和表面耐划伤性能,提高了材料的自润滑性能和制品的尺寸稳定性,提高了材料的硬度;配方B比配方A减少了二硫化钼和纳米石墨的用量而超细滑石粉的用量没有变化,材料的摩擦系数和磨痕宽度比配方A稍有提高;配方C比配方A 减少了二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉的用量,增加了聚四氟乙烯的用量,所以配方C的摩擦系数和磨痕宽度得到了与配方A相同的效果;配方D和配方E比配方A减少了二硫化钼和纳米石墨的用量,增加了超高分子量聚乙烯的用量,所以配方D和配方E的摩擦系数和磨痕宽度均有所提高;配方F比配方A减少了二硫化钼和纳米石墨以及超细滑石粉的用量,所以配方F的摩擦系数和磨痕宽度比配方A、配方B、配方C和配方D以及配方E均有所提高.2.2　二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉对超高分子量聚乙烯树脂拉伸性能和冲击性能的影响表2表明,二硫化钼和纳米石墨以及超细滑石粉的加入使得体系的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均有所提高.材料性能提高的主要原因是因为纳米材料的小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应使得体系的力学性能得到提高.2.3　二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉对超高分子量聚乙烯树脂硬度的影响从表中可以看出,二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉的加入使配方体系的邵氏硬度得到提高,配方体系的邵氏硬度是随着二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉用量的增加而增高.2.4　过氧化苯甲酰对改性超高分子量聚乙烯树脂性能的影响从表2中可以看出,配方F没有添加过氧化苯甲酰,所以该配方加工出的改性超高分子量聚乙烯树脂的综合性能显得比较差,可能是因为配方中的二硫化钼、纳米石墨、超细滑石粉和聚四氟乙烯只是单纯与超高分子量聚乙烯进行了机械混合,而没有发生化学交链,而其余配方中添加了过氧化苯甲酰其改性超高分子量聚乙烯树脂的综合性能均有所提高.2.5　二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉以及聚四氟乙烯对改性超高分子量聚乙烯树脂耐温性能的影响表2表明,二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉以及聚四氟乙烯的加入使改性超高分子量聚乙烯树脂的热变形温度有了较大提高,并且改性超高分子量聚乙烯树脂的热变形温度是随着二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉以及聚四氟乙烯用量的增加而增高.3　结论1)二硫化钼、纳米石墨和超细滑石粉可以提高改性超高分子量聚乙烯树脂的耐磨性能减少磨痕宽度,提高超高分子量聚乙烯树脂的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度以及邵氏硬度.2)在改性超高分子量聚乙烯树脂配方体系中,超高分子量聚乙烯用量为84%,二硫化钼、纳米石墨用量各为3%,超细滑石粉用量为5%,乙撑双硬脂酰胺用量为3%,聚四氟乙烯用量为%时,改性超高分子量聚乙烯树脂的综合性能比较好(下转页)69 宜宾学院学报 第10卷　2 1.8.107训练手段,在发球学习的入门阶段多采用与网球发球相似其它运动项目动作促进技能迁移,在中高级阶段则以发球动作自身动作促进迁移为主.发球训练中还要注意制订符合学习迁移理论的训练计划,加强选手运动技能抽象概括能力的培养,注重身体素质的发展,充分运用学习迁移,使网球发球训练最优化.参考文献:[1]陶志翔,祁兵,胡亚斌,等.对网球发球体系的探究[J].北京体育大学学报,2004(12):169521697.[2]李建伍.运动迁移理论在网球教学中的运用[J].太原理工大学学报,2005(增刊):1482150.[3]汪凤炎,燕良轼.教育心理学新编[M].广州:暨南大学出版社,2006:2922294.[4]蒋宁.运动技能迁移在跳高训练中的作用[J].体育科技,2002(3):31.29231.[5]孙中组.对标枪技术教学中合理运用运动技能迁移理论的运用研究[J].吉林体育学院学报,2008(6):1102112.【编校:李青】(上接96页) 3)过氧化苯甲酰在改性超高分子量聚乙烯配方体系中起到了化学交链作用,提高了改性超高分子量聚乙烯树脂的综合性能.4)超细滑石粉和乙撑双硬脂酰胺不但可以提高改性超高分子量聚乙烯树脂的流动性能而且还可以降低生产成本.参考文献:[1]刘广建.超高分子量聚乙烯[M].北京:化学工业出版社,2001:1215.[2]许中义.超高分子量聚乙烯成型工艺及在化工领域中的应用.炼油与化工,2004,15(1):829.[3]石安富,龚云表.超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的性能、成型加工及应用[J].塑料科技,1984(1):12219.[4]明艳,贾润礼.超高分子量聚乙烯的改性[J].塑料科技,2002,148(2):31233.[5]张道权.超高分子量聚乙烯填料改性研究[J].材料科学与工程,1997,15(4):61263.【编校:王露】701　第12期 陈锐:网球发球训练中合理运用学习迁移理论。

超高分子量聚乙烯的制备与应用研究超高分子量聚乙烯（Ultra high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE）是一种具有极高分子量的聚乙烯材料。

它的分子量通常高达100万或以上，因此具有非常好的物理性质和化学稳定性。

近年来，它得到越来越广泛的应用，尤其是在医疗健康领域。

在这篇文章中，我们将讨论UHMWPE的制备方法和应用研究进展。

一、UHMWPE的制备UHMWPE是一种高分子材料，由于其分子量非常高，通常需要采用特殊的制备方法。

目前的制备方法主要有两种：GUR法和拉伸扭转法。

1. GUR法GUR法是通过化学聚合反应将聚乙烯分子聚合成UHMWPE。

首先，在高温、高压、氢气催化下，将聚乙烯聚合成高分子量的聚乙烯预聚物。

接着，使用特殊的物理处理方法将预聚物转化为UHMWPE。

GUR法制备的UHMWPE具有极高的分子量和材料的稳定性。

但相对于其他制备方法，生产成本较高。

因此，它通常被用于高端应用领域。

2. 拉伸扭转法拉伸扭转法，顾名思义，是通过在高压、低温的条件下使用高速旋转的环形器，在聚乙烯分子中形成了链的双螺旋结构。

这种结构使得UHMWPE聚合物的分子量特别高，能够达到100万以上。

和GUR法相比，拉伸扭转法的制备成本较低，且适用于批量生产。

它是制备UHMWPE的常见方法之一，被广泛应用于各种场合。

二、UHMWPE的应用1. 医疗领域UHMWPE在医疗领域中的应用主要是作为关节置换术中使用的材料。

人工关节置换术是一种常见的手术，可以帮助骨科患者恢复正常的运动功能。

作为人工关节的配件，UHMWPE材料不仅具有高度的生物相容性和良好的耐磨性和耐腐蚀性，还解决了由于金属或其他材料接触引起的损伤、腐蚀和热分解问题。

2. 航空航天领域UHMWPE材料在航空航天领域也有广泛应用，可以用于制造轻量化的部件、结构件和零部件。

航空航天领域对广泛的材料要求较高，需要具有高强度、高耐磨、高温、耐久等特点。

超高分子量聚乙烯的改性及摩擦磨损研究1 前言超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种新型工程塑料，1958年由德国科学家发明了UHMWPE的合成方法，到60年代末国外实现了工业化生产。

我国正式投产是在70年代末80年代初开始的，它具有耐磨损、耐腐蚀、耐冲击、自润滑、摩擦因数小、耐低温等优良特性。

超高分子量聚乙烯虽然有许多优良特性但也有许多不足：硬度低、强度低、耐热性能差、有蠕变性等，为了弥补这些不足和进一步提高其耐磨性可对其进行填料(超细玻璃微珠、二硫化钼、滑石粉、玻璃纤维、碳纤维、聚四氟乙烯)改性。

此外，应根据其应用工矿条件和要求进行不同的改性。

作者用M-200型摩擦磨损试验机进行了环(45#钢)块摩擦磨损试验研究，并在腐蚀磨损试验机上进行了超高分子量聚乙烯沙浆磨损试验。

2 实验仪器、设备及原料和添加剂2.1 原料和添加剂● 超高分子量聚乙烯：白色粉末，M-Ⅱ型，北京助剂二厂生产；● 抗氧剂：北京化工三厂生产；● 偶联剂：硅烷类，南京曙光化工总厂生产；● 超细玻璃微珠：450目，从发电厂粉煤灰筛选(图1)；图1 超细玻璃微珠的形貌(图略)●二硫化钼：200目，市售；● 碳纤维：辽宁锦州斌富隆塑料有限公司(图2)；图2 碳纤维的形貌(图略)● 聚四氟乙烯：型号7A-J(约200目)，日本三井株式会社生产(图3)；图3 聚四氟乙烯的形貌(图略)●玻璃纤维：南京化工研究院生产(见图4)；图4 玻璃纤维的形貌● 滑石粉：200目，市售。

2.2 实验设备● M-200型磨损试验机，宣化材料试验厂生产。

● MSH型腐蚀磨损试验机，宣化材料试验机厂生产，转速为低速中的高速(683r/min)。

2.3 测试仪器称重仪器：湘仪-岛津电子分析天平AEL-200，中国长沙湘仪天平仪器厂。

2.4 试件制备试件毛坯的制备采用烧结压制法，具体工艺为：把配好的原料称重装进喷洒过脱模剂的模具中，然后放进烤箱在195℃下烘80min后，取出模具放到压力机上加压，压力大小按制品上下端面面积考虑为8MPa，模具在压力机上加压的同时进行自然冷却，冷却10min～15min即可卸压开模取出制品，就完成了1个试件毛坯的加工过程。

超高分子量聚乙烯材料的合成与性能研究超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种高性能塑料，具有许多具有吸引力的优点。

UHMWPE具有高强度、高耐磨损、低摩擦系数、耐化学腐蚀性能良好、抗紫外线辐射和绝缘性能良好等特点。

因此，UHMWPE被广泛应用于水处理、船舶制造、物料输送、电力传输、食品包装、制药、医疗、汽车、航空航天等许多领域。

UHMWPE的合成是一个复杂的过程。

目前，最常见的合成方法是通过浸渍法合成UHMWPE。

该方法是将丙烯酸（SM）或丙烯酸酯（MA）与乙烯在存在铜催化剂中进行共聚反应。

添加大量的氢气可以获得超高分子量聚乙烯。

虽然UHMWPE具有很多优点，但是它的制备和加工过程非常困难。

其高聚物量导致了它的粘度非常大，不易进行加工。

通过减少聚合反应的温度、降低铜催化剂的浓度和控制聚合反应的速率可以有效地减少超高分子量聚乙烯的粘度。

此外，UHMWPE在加工过程中必须保持干燥，以防止会导致大量的泡沫和损坏材料性能。

UHMWPE的属性是由其分子结构所决定的。

由于其分子量非常高，UHMWPE 的分子结构非常复杂。

这也是为什么UHMWPE拥有如此多的性能优点的原因。

UHMWPE的分子链非常长，它已经超越了普通聚乙烯的分子大小，因此它的结晶性和力学性能好于其他聚乙烯。

此外，分子链之间的力学相互作用使它具有独特的性能，例如低摩擦系数和高耐磨性。

UHMWPE的性能也可以通过添加其他化学物质来改进。

例如，通过添加碳纤维和玻璃纤维可以显著提高其强度和抗压性能。

还可以通过添加石墨和二氧化钛等化学物质来改善其热稳定性、耐腐蚀性和电绝缘性。

此外，为了改善UHMWPE的加工性能，可以添加润滑剂和防止静电聚集的添加剂。

除了具有许多优点之外，UHMWPE也存在着一些潜在的问题。

UHMWPE易于吸收水分，影响其尺寸和力学性能。

此外，UHMWPE在接触氧分子时会发生氧化，这会降低其性能。

因此，应该采取措施来保护UHMWPE，例如进行表面处理，以防止水分和氧气的侵入。

超高分子量聚乙烯的改性研究发表时间：2018-01-10T14:02:17.513Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第21期作者：李东旭[导读] 本文重点从机械性能、加工性能等方面对聚乙烯改性进行了研究。

黑龙江中盟龙新化工有限公司黑龙江安达 151401摘要：聚乙烯（UHMWPE）是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。

UHMWPE平均分子量约35万～800万，因分子量高而具有其它塑料无可比拟的优异的耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能。

本文重点从机械性能、加工性能等方面对聚乙烯改性进行了研究。

关键词：聚乙烯；性能；改性1 物理机械性能的改进与其它工程塑料相比，UHMWPE具有表面硬度和热变形温度低、弯曲强度以及蠕变性能较差等缺点。

这是由于UHMWPE的分子结构和分子聚集形态造成的，可通过填充和交联的方法加以改善。

1.1 填充改性采用云母、滑石粉、二氧化硅、三氧化二铝、二硫化钼、炭黑等对UHMWPE进行填充改性，可使表面硬度、刚度、弯曲强度、热变形温度得以较好地改善。

用偶联剂处理后，效果更加明显。

但是，填料改性后冲击强度略有下降，若将含量控制在40%以内，UHMWPE仍有相当高的冲击强度。

1.2 交联改性交联是为了改善形态稳定性、耐蠕变性及环境应力开裂性。

通过交联，UHMWPE的结晶度下降，被掩盖的韧性复又表现出来。

UHMWPE的化学交联又分为过氧化物交联和偶联剂交联。

(1) 过氧化物交联过氧化物交联工艺分为混炼、成型和交联三步。

混炼时将UHMWPE与过氧化物熔融共混，UHMWPE在过氧化物作用下产生自由基，自由基偶合而产生交联。

这一步要保证温度不要太高，以免树脂完全交联。

经过混炼后得到交联度很低的可继续交联型UHMWPE，在比混炼更高的温度下成型为制件，再进行交联处理。

(2) 偶联剂交联偶联剂一般要靠过氧化物引发，常用的是DCP，催化剂一般采用有机锡衍生物。

硅烷交联UHMWPE的成型过程首先是使过氧化物受热分解为化学活性很高的游离基，这些游离基夺取聚合物分子中的氢原子使聚合物主链变为活性游离基，然后与硅烷产生接枝反应，接枝后的UHMWPE在水及硅醇缩合催化剂的作用下发生水解缩合，形成交联键即得硅烷交联UHMWPE。

超高分子量聚乙烯材料的制备与性能优化超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种特殊的高分子化合物，具有强度高、延展性好、抗紫外线辐射能力强等特点，因此被广泛应用于工程材料、医疗器械和运动器材等领域。

这篇文章将探讨UHMWPE材料的制备方法和性能优化技术，以期能够更好地应用这种重要的高分子材料。

制备方法UHMWPE的制备方法一般包括溶液法、熔融法、拉伸法、薄膜扩散法等。

其中，熔融法和拉伸法是较为普遍的方法。

熔融法主要通过高压、高温的条件下将聚乙烯晶链拉伸，使其分子链更加排列有序，形成UHMWPE。

而拉伸法则是通过均匀受力的方式，在短时间内使聚乙烯晶芯拉长，进而强化其材料性能。

性能优化技术UHMWPE的材料性能与聚合度、分子量分布、分子结构、晶体结构和熔体流动性等因素有关。

因此，通过优化以上因素可以达到UHMWPE性能的优化。

1. 优化分子结构UHMWPE中的晶体结构，特别是晶格尺寸和晶格结构对其力学性质和摩擦性能有重要影响。

在制备UHMWPE时，通过添加和改变聚乙烯分子链中的诸如外加化学反应合成尾端基团、交联剂、锂化剂等增加聚乙烯分子链的支链数，进而改变其晶体结构，改善其摩擦性能，提高其磨损和耐磨性。

2. 优化熔体流动性UHMWPE的分子比分布广，分子量高，加热后熔体流动性较差，为了保证其制备过程中均匀加热，需要适当调整加热方式，采用低温慢升温和节能工艺，以保证材料的稳定性和一致性，同时也可以通过添加膨化剂和模塑助剂等来降低成品的消耗。

3. 优化加工过程UHMWPE的加工过程受到多种因素影响，因此要获得高质量的制品，在加工过程中，需要适当调整工艺参数和策略，如适当降低挤出温度、降低线速度、增加模具热平衡区、增加冷却通道数目等。

这样可以提高UHMWPE制品的密度、抗磨损性、柔韧性、强度、硬度等特点。

结论超高分子量聚乙烯材料是一种重要的高分子材料，其制备和性能优化需要掌握适当的技术和工艺，从而提高该材料的应用价值和实际效用。

改性超高分子量聚乙烯滑板材料的研制 （UHMWPE）嘉兴市中达上材轴承有限公司 二零零八年八月1改性超高分子量聚乙烯滑板材料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种线型结构的热塑性工程塑 料。

它的分子结构和普通高密度聚乙烯完全相同，但普通高密度聚 乙烯的分子量较低，约在 5￣30 万的范围，而超高分子量聚乙烯的分 子量国内一般为 450￣600 万左右，国外已达 900 多万，以至 1000 多 万。

因此客观上它具有普通高密度聚乙烯及其它一些工程塑料所没 有的独特性能，如优异的耐磨损性、自润滑性、耐低温性，耐冲击 性和很强的憎水性等。

嘉兴市中达上材轴承有限公司针对铁路（公路）桥梁支座滑板 材料的技术要求，进行较为系统的原材料选用、多种配方研究、实 验室建立以及小样试制和工业化生产的设备配置等，扎实工作，迄 今已取得了较好的成效。

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的重要价值就表现在密度和分子 量。

所有的机械性能包括屈服应力、断裂强度、弯曲强度、扭转刚 度、抗蠕变能力都取决于密度，尤其是在低温下韧性，抗磨损性， 应力开裂等都取决于分子量。

鉴于此，我公司在选用制作滑板的原 材料时摒弃了国内生产 450￣600 万超高分子量聚乙烯，而采用国外 Ticona 公司的 900 多万的超高分子量聚乙烯。

这就可以保证了滑板 使用最基本的一些性能要求。

“客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充规定”的文件 中对改性超高分子量聚乙烯（UHMWPE）滑板作出详尽全面的技术条 件规定。

本公司就是以此为目标进行了很多种板材配方的评定筛选2和最佳工艺的探索研究。

从而确定了其中某一配方 M-2 的改性超高 分子量聚乙烯板材作为桥梁支座的滑板。

配方的改性超高分子量 M-2 聚乙烯板材，它是以 Ticona 公司的超高分子量聚乙烯原材料为基体 树脂，其中添加了增强剂和润滑剂。

从而进一步提高了板材的机械 物理性能，达到“规定”中各项技术指标。