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2.1.7 超高分子量聚乙烯

超高分子量聚乙烯是一種線型結(jié)構(gòu)的熱塑性工程塑料，其生產(chǎn)方法和分子結(jié)構(gòu)與高密度聚乙烯基本相似;可采用低壓聚合法、游漿法和氣相法合成，分子量的控制是依靠改變催化劑成分比例、添加改性劑和工藝參數(shù)的調(diào)整來決定。UHMWPE 是超高分子量聚乙烯的縮寫代號。超高分子量聚乙烯為粉末狀，密度為 0.936~0.964g/cm3，無毒、不易吸水、不易黏附、無表面吸引力;力學(xué)性能和化學(xué)性能獨特，它幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點，具有普通聚乙烯和其他工程塑料無可比擬的耐磨性、自潤滑性和噪聲衰減性;抗沖擊、耐低溫抗低溫沖擊;耐高溫蠕變、熱穩(wěn)定性好、熔點溫度為190~210℃熱變形溫度為85℃(在0.46MPa下)，熔體流動速率接近零;耐寒性好，脆化溫度低于 140℃;耐拉伸強度高達 39.2MPa;耐腐蝕和耐環(huán)境開裂性能很好。

超高分子量聚乙烯，由于其分子量很高、熔體流動速率極低、熔體黏度極大、流動性極差、對熱剪切又極為敏感，所以，不宜用一般熱塑性塑料成型設(shè)備和工藝來成型制品。一般多用熱模壓冷壓燒結(jié)法成型。近年來，由于采取了對UHMWPE進行改性高或們達到不降低分子量而改善熔融性的目的，使熔體的流動性得到具有分善;另一點是對設(shè)備進行改造，采用壓縮比小、螺紋槽深度大、品性和螺桿擠出機的兩螺桿同方向旋轉(zhuǎn);在進料處機筒要開槽，采用強同時通供料方法，以達到原料初人機筒時的順利輸送;擠塑工藝溫度控在180~200℃范圍內(nèi)，螺桿工作轉(zhuǎn)速控制在10~15r/min，以防產(chǎn)管高剪切速率下的原料降解。現(xiàn)在用這種擠出工藝可生產(chǎn) UHNABO WPE 板材、棒材、中空制品和薄膜等。

用注塑機注射成型 UHMWPE制品時，選用的單螺桿注塑{表2的螺桿和成型模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)適當改進;塑化原料的工藝條件也可進行調(diào)整;如采用高壓下噴射熔料，使其流動有利于充模，保計制品成型尺寸的穩(wěn)定性好，故注意其注射壓力要控制在 12MF 彎曲以上;螺桿塑化原料轉(zhuǎn)速控制在 40~60r/min 范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速之高、料溫易升高，這樣的原料也容易降解，使分子量下降，則影響制品的性能。由于 UHMWPE具有其他熱塑性塑料無法比推的獨特性能，而且價格適中，所以，廣泛地應(yīng)用在紡織、包裝運輸、機械、化工、采礦、石油、農(nóng)業(yè)、建筑、電氣、食品、醫(yī)療、體育等各領(lǐng)域中。如耐腐蝕的罐襯里，容器、冷卻塔體;種磨的軸、軸套、偏心輪、齒輪、攪拌槳葉、造紙行業(yè)中的刮刀片、導(dǎo)流板水翼;耐磨又耐寒的冰上運動器材，如旱冰滑輪、滑雪具襯板、履帶式冰雪專用汽車零部件等;電器絕緣用電鍍槽輥子，高頻和超高頻區(qū)間工作的絕緣子、絕緣托架、電纜導(dǎo)管、電纜端子、斷路器等。