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?分子量聚乙烯，英文名稱Ultra-High Molecular Weight Polyethylene（簡稱UHMWPE），是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料，它的分子結(jié)構(gòu)和普通聚乙烯完全相同，在分子主鏈上帶有（－CH2－CH2－）的鏈節(jié)，并具有106以上極大的分子量。因其相對于其它工程材料而言，具有優(yōu)異的耐磨性、自潤滑性和耐沖擊性等獨(dú)特性能而廣泛應(yīng)用于通用機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械、汽車、采礦、造紙、化工、食品工業(yè)等作不粘、耐磨、低噪音和自潤滑部件等領(lǐng)域。此外還可用作特種薄膜、大型容器、大型異形管材和板材等，用于貨物裝卸溜槽、漏斗、貨倉的襯里。
1.UHMWPE的基本性能
??? 分子量聚乙烯一般是指相對分子質(zhì)量在 100萬以上的聚乙烯，德國生產(chǎn)的分子量聚乙烯相對分子質(zhì)量早已高達(dá)1000萬以上。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）耐磨損非常卓越，砂漿磨損試驗(yàn)表明，比一般碳鋼和銅等金屬要耐磨數(shù)倍、比尼龍耐磨 4倍；（2）沖擊強(qiáng)度極高，比 PA6和 PP大 10倍；（3）能吸收震動(dòng)沖擊和防噪聲；（4）摩擦系數(shù)很低，遠(yuǎn)較尼龍及其他塑料為小，能潤滑；（5）不易粘附異物，滑動(dòng)時(shí)有極優(yōu)良的抗粘著特性；（6）耐化學(xué)腐蝕，病可屏蔽原子輻射；（7）工作溫度范圍可自 - 265℃到 +100℃，低溫到 - 195℃時(shí)，仍能保持很好的韌性和強(qiáng)度，不致脆裂；（8）性、無污染、可再循環(huán)回收利用，和其他塑料相比有良好的熱穩(wěn)定性和不吸水性，能保持尺寸精度不變形；（9）成本低廉。因此在工程塑料中分子量聚乙烯是綜合性能 佳的工程塑料，它幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)上，目前還沒有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能。但它也有不足之處，主要在于耐溫性能差、硬度低、拉伸強(qiáng)度低以及阻燃性能差等。
2.UHMWPE歷史發(fā)展概況及現(xiàn)狀評述
??? 上世紀(jì)30年代早有人提出關(guān)于分子量聚乙烯纖維的基礎(chǔ)理論，隨后凝膠紡絲法和增塑紡絲法的出現(xiàn)使分子量聚乙烯在技術(shù)上取得重大突破，UHMWPE于1958年由德國科學(xué)家齊格勒博士首先研制出來，到60年代末國外實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，接著在上世紀(jì)70年代，英國利茲大學(xué)的Capaccio和Ward首先研制成功分子量為10萬的高分子量聚乙烯纖維。
我國是在1964年研制成功并投入工業(yè)生產(chǎn)；1975年荷蘭利用十做溶劑發(fā)明了凝膠紡絲法（Gelspinning），成功制備出了UHMWPE纖維，并于1979年申請了專利。此后經(jīng)過十年的努力研究，證實(shí)凝膠紡絲法是制造高強(qiáng)聚乙烯纖維的有效方法，具有工業(yè)化前途。1983年日本采用凝膠擠壓超倍拉伸法，以石蠟作溶劑，生產(chǎn)分子量聚乙烯纖維。
UHMWPE的發(fā)展十分迅速，80年代以前，平均年增長率為8.5%，進(jìn)入80年代以后，增長率高達(dá)15%～20%，而我國的平均年增長率在30%以上。1978年消耗量為12，000～12，500噸，而到1990年需求量約5萬噸，其中美國占70%。2007-2009年中國逐步成為工程塑料工廠，超分子量聚乙烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展更是十分迅速。其中分子量聚乙烯管材在2001年被科學(xué)技術(shù)部國科計(jì)字（2000）056號(hào)文件列為國家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃，屬化工類新材料、新產(chǎn)品。國家計(jì)委科技部將分子量聚乙烯管材列為當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域項(xiàng)目。
隨著應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)和新技術(shù)水平的不斷提高,分子量聚乙烯的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展, 需求也再不斷增大。由于現(xiàn)階段很多分子量聚乙烯產(chǎn)品都用于軍事用途和高科技領(lǐng)域發(fā)達(dá)國家和少數(shù)幾個(gè)掌握核心技術(shù)的公司對分子量聚乙烯催化劑的制備技術(shù)嚴(yán)格保密，國內(nèi)外對于分子量聚乙烯催化劑制備方面的報(bào)道很少。近年來隨著分子量聚乙烯民用方面用途的擴(kuò)展, 分子量聚乙烯催化劑方面的專利數(shù)量有所上升,但總體來說數(shù)量仍然較少。國外的赫徹斯特股份公司和三星綜合化學(xué)株式會(huì)社都再國內(nèi)申請了專利，基本上都是用改進(jìn)后的傳統(tǒng)催化劑制備分子量聚乙產(chǎn)品，利用催化劑組分的改變和聚合工藝的優(yōu)化調(diào)節(jié)聚合物性能國內(nèi)分子量聚乙烯近年來發(fā)展很快, 分子量聚乙烯催化劑制備技術(shù)也得到了長足的發(fā)展目前，能看到的文獻(xiàn)報(bào)道的技術(shù)大多是用改進(jìn)的 Ziegler-Natta 催化劑為主值得一提的是,有報(bào)道稱日本旭化成公司近已開發(fā)出以茂金屬催化劑為基礎(chǔ)的分子量聚乙烯催化劑,并開始向市場發(fā)展。
? 近年來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)展到專用設(shè)備擠出成型，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。但在研究過程中發(fā)現(xiàn)UHMWPE雖然擁有很多其它工程塑料無法達(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所得到應(yīng)用，目前采用的普遍方法是對其進(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，使其能在專用設(shè)備上或通用設(shè)備上成型加工。
耐磨 壓膜500目粉末 UHMWPE分子量聚乙烯Z220
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