超高分子量聚乙烯UHMWPE,UPE加工改性擠出技術簡介大全分類

超高分子量聚乙烯加工改性熱點：
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）塑料以其特有的加工和使用性能已得到廣泛應用。這主要是因為其幾乎集中了其他工程塑料的所有優點，其中優異的抗沖擊性、耐磨耗性、低溫性能、自潤滑性和不粘性等尤為突出，是一種綜合性能優異的熱塑性工程塑料。其制品應用于日用、工業、文體、交通運輸、國防、機械等領域的抗沖、減振、防彈、抗疲勞、耐磨、減磨、減阻、防粘等場合。但超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）同時也存在如熔體流動性差、成型加工困難、耐熱性差以及應力開裂等許多缺點。因此，有關其性能研究、改性研究、加工工藝與設備研究成為近年來國內外研究重點。

加工工藝改進拓寬應用領域：

目前國內外用于擠出成型超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的生產設備主要以柱塞式擠出機和單螺桿擠出機為主。菲利浦斯公司在臥式柱塞擠出機上配有一套往復液壓油缸系統，可使模芯與其填裝的物料一起向前浮動，從而降低往復式擠出活塞反復沖擊而作用在物料上的剪切力與摩擦力、模芯周期性地快速回縮，重復其與物料特定的向前運動，該設備可用于生產薄壁管材。我國研制的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）系列專用單螺桿擠出機，其主要特點是在料筒內壁開槽，解決料塞問題，再配以專用螺桿，實現了超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的連續穩定擠出，用于對平均相對分子質量為150萬～300萬的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）制品的加工，可擠出圓棒、片材、絲條、管材等，已成為目前國內外超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）專用擠出機的典型代表。華北研究所根據超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）在很寬的溫度范圍內處于高彈體的特點，提出了"膠塞輸送" 機理，即在螺桿加料段螺槽中的物料是被壓縮的膠塞，而不是壓實的固體塞，這樣就解決了固體塞與料筒間摩擦因數小固體輸送困難的問題，實現了用普通單螺桿擠出機對超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）進行擠出造粒，粒料用普通注塑機注塑成型，其產品質量穩定可靠。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的燒結成型沿用聚四氟乙烯燒結成型方法，但在燒結過程中制件的收縮變形較大，該法僅可加工形狀簡單且需后加工的制件。在對超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）壓縮模塑的研究中，采用一種過氧化物及硅烷交聯超高分子量聚乙烯（UHMW-PE），可使壓縮模塑制品熱脫模，成型周期顯著縮短。由于 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔體流動性差、強度低、收縮率不穩定，因此在熱變形加工時對工藝條件要求極為嚴格，另外超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔體粘度極高，在中空吹塑過程管坯不易下垂，因而適于吹制大型容器。荷蘭、美國的公司及我國的中紡公司等均生產超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纖維及無紡布，但缺點是耐熱性差，有待研究改進。此外，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）還可以像PE那樣采用多種工藝制備低發泡制品、中空纖維分離膜、耐磨防粘涂料等。

原料改性研究改善加工性能：

針對超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）本身固有的缺點，通過改性使其加工性能得到改善，應用領域將會進一步拓寬。目前對超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的加工改性研究主要有以下幾方面：

共混改性超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）與PE在一定條件下共混可用普通單螺桿擠出機加工，高相對分子質量的PE與超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）由于粘度相近，共混屬于分子間分散，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）性能保持較多；中相對分子質量的PE與超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）共混較容易，分散狀況基本屬于海島結構，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）為分散相；低相對分子質量的PE在與超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）共混時由于加入量大，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）性能損失較大，此法實用價值不大。

聚酰亞胺樹脂具有耐熱性好、粘結性優良、高溫下強度不降低、耐磨損等特點，與超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）混合后，可用普通擠出機加工成型。日本專利介紹，在平均相對分子質量100萬以上的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）中加入0.4%～10%聚酰亞胺樹脂進行改性，在普通單螺桿擠出機上擠出圓棒料，其材料的物理、力學性能與用采用模壓燒結工藝成型的制品沒有明顯差別。此外聚丙烯、聚酰胺、彈性體及橡膠也可與超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）共混改性。

超高分子量聚乙烯（UHMWPE，UPE)改性方法種類：

1、潤滑劑改性：在超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）中加入潤滑劑可以改善其加工性能，但加入量不能太多，否則超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）性能將會大幅降低。

2、液晶高分子原位復合技術：在超高分子量聚乙烯（UHMW-PE） 中加入適宜配比的液晶高分子（LCP）和特定助劑，混合均勻后，用通用單螺桿擠出機可順利進行造粒。

3、其他改性：用不同填料對超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）進行填充改性，可達到提高硬度、提高阻燃性、改善耐熱性、減小收縮率和耐磨性、降低摩擦因數、降低成本等效果。填料一般用硅烷處理，用量不宜超過20%。另外，采用插層法技術用層狀無機納米材料改性超高分子量聚乙烯（UHMW-PE），可達到增強等多種改性效果。還可對超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）進行接枝改性，如固相接枝法、溶液接枝法、懸浮液接枝法等，以解決有關界面相容問題。

有關專家指出，目前超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）在各領域應用的產品品種近千種，但其中除板材、管材和纖維外，其余產品均只在小范圍、單品種上使用。因此，加大對超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）改性的研究力度，進一步拓寬其應用領域是當務之急。

 注：試圖改性超高分子量聚乙烯（UHMWPE,UPE）原料，以達到擠出或注塑方式生產制品的工藝，目前為止均是徒勞，或為騙局，或為騙取學術經費、職稱之類，加入添加劑后材料性能大幅降低，給中國制造UHMWPE制品扣上山寨低質形象，甚至有企業或個人新上項目而上當受騙，此為禍國殃民的科研工作者所為。

揚中太格拉耐磨材料有限公司自主研發的連續模壓生產工藝可生產UHMWPE板材、棒材、異型材、零件等，確保無任何添加劑改性成份，100%超高分子量聚乙烯純料，分子量達到1000萬(ISO1628-3標準)。