高流动性改性超高分子量聚乙烯(精)

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。

超高分子量聚乙烯的特性及应用进展

超高分子量聚乙烯的特性及应用进展一、本文概述超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种独特的高分子材料，以其优异的物理性能和广泛的应用领域而备受关注。

本文旨在全面概述超高分子量聚乙烯的基本特性，包括其分子结构、力学行为、热稳定性等方面，同时深入探讨其在多个领域的应用进展，如耐磨材料、航空航天、医疗器械等。

通过对现有文献的综述和分析，本文旨在为研究者和工程师提供有关超高分子量聚乙烯的最新信息，以推动该材料在未来科技和工业领域的发展。

本文将介绍超高分子量聚乙烯的基本结构和性质，包括其分子链长度、结晶度、热稳定性等关键参数，以及这些参数如何影响其宏观性能。

随后，将重点关注UHMWPE在不同应用领域的最新进展，特别是在耐磨材料、航空航天、医疗器械等领域的创新应用。

还将讨论UHMWPE在环保和可持续发展方面的潜力，例如作为可回收材料或生物相容材料的使用。

本文将对超高分子量聚乙烯的未来发展趋势进行展望，包括新材料设计、加工技术改进、应用领域拓展等方面。

通过总结现有研究成果和挑战，本文旨在为相关领域的研究者和工程师提供有价值的参考和指导，以促进超高分子量聚乙烯在科技和工业领域的进一步发展。

二、UHMWPE的基本特性超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种线性聚合物，其分子量通常超过一百万，赋予了其许多独特的物理和化学特性。

UHMWPE具有极高的抗拉伸强度，其强度甚至可以与钢材相媲美，而其密度却远远低于钢材，这使得它成为一种理想的轻量化材料。

UHMWPE的耐磨性极佳，其耐磨性比一般的金属和塑料都要好，因此在许多需要耐磨的场合，如滑动、摩擦等，UHMWPE都有很好的应用前景。

UHMWPE还具有优良的抗冲击性、自润滑性、耐化学腐蚀性以及良好的生物相容性等特点。

这使得它在许多领域都有广泛的应用，包括但不限于工程、机械、化工、医疗、体育等领域。

特别是在工程领域，UHMWPE的轻量化、高强度、耐磨等特点使得它在制造重载耐磨零件、桥梁缆绳、船舶缆绳等方面有着独特的优势。

超高分子量聚乙烯

超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯英文名ultra-high molecular weight polyethylene(简称UHMWPE)，是分子量100万以上的聚乙烯。

分子式：—(—CH2-CH2—)—n—，密度：0.936～0.964g/cm3。

热变形温度(0.46MPa)85℃，熔点130～136℃。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。

世界上最早由美国AlliedChemical公司于1957年实现工业化，此后德国Hoechst公司、美国Hercules公司、日本三井石油化学公司等也投入工业化生产。

我国于1964年最早研制成功并投入工业生产。

限于当时条件，产物分子量约150万左右，随着工艺技术的进步，目前产品分子量可达100万～400万以上。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的发展十分迅速，80年代以前，世界平均年增长率为8.5%，进入80年代以后，增长率高达15%～20%。

而我国的平均年增长率在30%以上。

1978年世界消耗量为12，000～12，500吨，而到1990年世界需求量约5万吨，其中美国占70%。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）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。

而且，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）耐低温性能优异，在-40℃时仍具有较高的冲击强度，甚至可在-269℃下使用。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）优异的物理机械性能使它广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。

另外，由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用。

由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性极差，其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种综合性能十分优异的热塑性工程塑料,其耐磨性能超群、摩擦系数极低、耐腐蚀性突出,可与“塑料王”聚四氟乙烯媲美,应用范围广泛。

但由于其熔体粘度很高(高达109Pa*s),流动性极差(熔融指数为零)加热时处于高粘弹态,加工性能的超高难度极大的限制了它的应用。

超高分子量同众多的聚合物材料相比,具有磨擦系数小,磨耗低、耐化学药品性优良、耐冲击、耐压性、抗冻性、保温性、自润滑性、抗结垢性、耐应力开裂性、卫生性等优良特性。

完全卫生无毒,可用于接触食品和药物密度在所有工程塑料中最小,比聚四氟乙烯轻56% 磨擦系数为0.07-0.11,相当于冰-冰之间的磨擦,和抗结垢性,可以显著节省输送能耗。

抗磨耗性居塑料之首,是塑料的5-7倍,钢管的7-10倍,黄铜管的27倍。

抗冲击强度高,尤其是低温抗冲击性优异,是目前已知塑料中最高的
优异的化学稳定性;除极少数溶剂对其有腐蚀性外,常见的无机、有机酸、碱、盐和有机溶剂对这种材料都没有腐蚀性。

超高分子量聚乙烯在化学稳定性上类似于聚四氟乙烯,是一种惰性材料。

优异的抗老化性能,在自然日照条件下,超高分子量聚乙烯的老化寿命为50年。

超高分子量聚乙烯的基本特性与应用领域

超高分子量聚乙烯的基本特性与应用领域超高分子量聚乙烯（Ultra-High Molecular Weight Polyethylene，简称UHMWPE），是一种具有特殊结构和优异性能的高分子材料。

它以其独特的性质和广泛的应用领域，成为当今高性能材料领域的热门研究课题之一。

本文将重点介绍超高分子量聚乙烯的基本特性和其在不同应用领域的广泛应用。

一、超高分子量聚乙烯的基本特性1. 高分子量：超高分子量聚乙烯的分子量通常在100万到900万之间，是普通聚乙烯的几十甚至上百倍。

这种高分子量使其具有优异的物理性质，如高强度、高韧性和高耐磨性。

2. 超高吸收能力：超高分子量聚乙烯具有出色的吸能性能，可有效吸收冲击能量，减轻物体碰撞时的冲击和振动，使其成为理想的防护材料。

在运动保护用品、防护设备和防爆材料等领域得到广泛应用。

3. 优异的耐磨性：超高分子量聚乙烯具有出色的耐磨性能，在干燥或湿润条件下都能维持较低的摩擦系数。

因此，它被广泛应用于输送设备、滑轨、滑板等需要耐磨性能的领域。

4. 低摩擦系数：超高分子量聚乙烯的表面摩擦系数非常低，易于形成自润滑膜，具有良好的滑动性。

它在食品加工、输送设备和滑动元件等领域具有广泛的应用。

5. 良好的化学稳定性：超高分子量聚乙烯对大多数化学品具有良好的耐腐蚀性能，在恶劣环境下也能保持较好的稳定性。

它被广泛应用于化工、制药等领域的管道、储罐等设备。

二、超高分子量聚乙烯的应用领域1. 高强度绳索与索具：由于超高分子量聚乙烯具有出色的强度和耐磨性，它在船舶、航空、登山和运动器材等领域被广泛用于制造高强度绳索、缆绳和索环等。

2. 自润滑轴承与导轨：超高分子量聚乙烯的低摩擦系数和优良的耐磨性能使其成为理想的自润滑材料，广泛应用于机械设备的轴承、导轨和滑动元件上。

3. 制造业和工业领域：超高分子量聚乙烯在制造业和工业领域有着广泛的应用。

它可以制成机械零部件、密封件、垫片等，用于减振、减噪和降低运动摩擦等方面。

超高分子量聚乙烯的改性研究

超高分子量聚乙烯的改性研究1.改性研究超高分子量聚乙烯通过改性，可以改变其缺陷，提高了其加工流动性，可以达到增韧、增强、提高耐热以及抗磨损的性能。

现在改性都集中在以下几个方面。

1.1与中低分子量聚乙烯改性1.1.1与HDPE共混改性现在国内外都有比较多这方面的研究，也有不少有关这一方面的专利文献。

国内的刘延华等就从加工设备方面进行研究，来提高UHMWPE/HDPE合金的可加工性。

实验采用同向双螺杆挤出机，并设计了两套螺杆组合方案，一套装有7对捏合盘元件，另一套只装有2对，且在排气口都装有一对左螺旋纹元件，以利于排气。

结果证明，装有2对捏合盘的挤出机可以连续挤出，随着螺杆转速成的提高，熔融效果变差且认为熔体在机头内为柱塞式流动，在挤出速率合适的条件下，可挤出光滑的棒材，否则会形成鲨鱼皮状裂纹。

北京化工大学李跃进研究了UHMWPE/HDPE共混物的加工工艺，流变性能，结晶形态以及力学性能。

发现体系粘度相对于超高分子量聚乙烯来说明显降低，成型工艺得到了显著的提高。

实验结果表明，以双辊共混法制备的共混物的粘度最低，混合均匀性好，易于注射成型。

并且UHMWPE与HDPE共混后能产生共晶。

其加入的成核剂为白碳黑，白碳黑的加入对共混的结晶形态有明显的影响，生成大量细小而均匀的球晶，避免了过多过大的晶体缺陷，补尝了UHMWPE与HDPE共混后耐磨性及抗冲击性的降低。

德国的O·Jacobs发现在超高分子量聚乙烯纤维中加入HDPE，超高分子量聚乙烯的很多性能得到了改善。

例如，其共混物的蠕变就比纯的超高分子量聚乙烯慢很多，其抗磨损性能也提高了许多。

共混物所能承受的的静态载荷比超高分子量聚乙烯多了2倍，比HDPE多了1倍。

UHMWPE的拉伸强度和杨氏模量分别为20MPa和708MPa，当加入50%HDPE时发现共混物的强度和模量分别增加了一个到两个数量级，共混物的拉伸强度和杨氏模量分别为850MPa和28000MPa。

超高分子量聚乙烯改性

超高分子量聚乙烯（HUMWPE）是一种线性结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，具有其它工程塑料所无法比拟的抗冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、耐低温性、耐应力开裂、抗粘附能力、优良的电绝缘性、安全卫生及自身润滑性等性能，可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料，在纺织、采矿、化工、包装、机械、建筑、电气、医疗、体育等领域具有广泛的应用。

虽然UHMWPE具有许多优异的特性，但也有许多不足，如其熔融指数（接近于零）极低，熔点高（90-210°C）、粘度大、流动性差而极难加工成型,另外与其他工程塑料相比，具有表面，硬度低和热变形温度低、弯曲强度和蠕变性能较差，抗磨粒磨损能力差、强度低等缺点，影响了其使用效果和应用范围。

为了克服UHMWPE的这些缺点，弥补这些不足，使其在条件要求较高的某些场所得到应用，需要对其进行改性。

目前，常用的改性方法有物理改性、化学改性、聚合物填充改性、UHMWPE自增强改性等。

改性的目的是在不影响UHMWPE主要性能的基础上提高其熔体流动性、或针对UHMWPE自身性能的缺陷进行复合改性，如改进熔体流动性、耐热性、抗静电性、阻燃性及表面硬度等，使其能在专用设备上或通用设备上成型加工。

1 物理改性所谓物理改性是指把树脂与其它一种或多种物料通过机械方式进行共混，以达到某种特殊要求，如降低UHMWPE的熔体粘度、缩短加工时间等，它不改变分子构型，但可以赋予材料新的性能。

目前常用的物理改性方法主要有用低熔点、低粘度树脂共混改性、流动剂改性、液晶高分子原位复合材料改性以及填料共混复合改性等。

它是改善UHMWPE熔体流动性最有效、最简便以及最实用的途径。

1.1 用低熔点、低粘度树脂共混改性由于HDPE、LDPE、PP、PA、聚酯、橡胶等都是低熔点、低粘度聚合物，它与UHMWPE混合形成共混体系，当共混体系被加热到熔点以上时，UHMWPE树脂就会悬浮在这些共混剂的液相中，形成可挤出、可注射的悬浮体物料。

超高分子量聚乙烯在医疗器械中的应用前景

超高分子量聚乙烯在医疗器械中的应用前景超高分子量聚乙烯（Ultra-high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE）是一种具有卓越性能和广泛应用领域的高分子材料。

在医疗器械领域，UHMWPE具有良好的生物相容性、优异的机械性能和耐磨性，因此被广泛应用于人工关节、脊柱植入物和外科器械等领域。

本文将从UHMWPE的特性、应用案例和未来发展等方面，探讨其在医疗器械中的应用前景。

一、UHMWPE的特性UHMWPE是一种线性聚合物，具有极高的分子量和良好的可加工性。

其分子量一般在200万至9000万之间，可根据需求进行调节。

相比其他聚合物材料，UHMWPE具有以下特性：1. 优异的生物相容性：UHMWPE与人体组织具有良好的相容性，不会引起过敏或排斥反应。

2. 良好的机械性能：UHMWPE具有较高的硬度和强度，耐磨性和抗冲击性能出色。

3. 优异的耐化学性：UHMWPE对酸、碱等常见化学物质有很好的耐受性。

4. 低摩擦系数：UHMWPE的摩擦系数较低，使其在医疗器械中能够减少磨损和摩擦。

二、UHMWPE在人工关节领域的应用人工关节是UHMWPE最重要的应用之一。

由于其优异的机械性能和生物相容性，UHMWPE被广泛应用于人工髋关节、人工膝关节和人工肩关节等医疗器械中。

在人工关节中，UHMWPE作为关节表面的覆盖材料，能够模拟天然关节的摩擦和运动，同时提供稳定的支撑。

其低摩擦系数可以减少关节磨损和削减对周围骨骼组织的刺激，从而延长人工关节的使用寿命。

三、UHMWPE在脊柱植入物领域的应用脊柱植入物是治疗脊柱疾病的关键手段之一。

UHMWPE在脊柱植入物中的广泛应用，主要体现在以下几个方面：1. 填充剂：UHMWPE可以作为植入物中的填充材料，填补脊柱植骨术中的缺损，促进骨愈合和重建。

2. 螺钉和螺杆：UHMWPE材料具有良好的强度和生物相容性，可用于制造螺钉和螺杆，提供脊柱植入物的稳定性和支持。