１ ＵＩ－ＩＭＷＰＥ的基本 性能
２ ＵＨＭＷＰＥ的成 型加工
超高分子量聚乙烯一般是指相 对分子 质量 在 １００万 以上 的 聚乙烯 ，德 国生产 的超 高分子 量聚 乙烯相 对分 子质 量早 已高达 １０００万 以上 。超高分子量 聚 乙烯是 一种新 型工 程塑料 ，虽然他 的分子结构排列与普 通 聚乙烯 完全相 同 ，但 由于它具 有非 常高 的相对分子 质 量 （普 通 聚 乙烯 的相 对 分 子 质 量 仅 为 ２万 一３ 万 ），则赋 予他许 多普通 聚乙烯 所没 有的优 异性 能 ，是一 种性能 非常优异的新型工程塑料。它具有 以下优点 ：（１）耐 磨损非常卓 越 ，砂浆磨损试验 表 明，比一 般碳 钢和铜 等金 属要 耐磨 数倍 、比 尼龙耐磨 ４倍 ；（２）冲击强度 极高 ，比 ＰＡ６和 ＰＰ大 １０倍 ；（３）能 吸收震动冲击和防噪声 ；（４）摩擦 系数很 低 ，远 较尼 龙及 其他 塑 料为小 ，能 自润滑 ；（５）不易粘附异物 ，滑动时有极优 良的抗粘着 特性 ；（６）耐化学腐蚀 ，病可屏 蔽原子辐 射 ；（７）工作温度 范 围可
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＵＨＭＷＰＥ）；ｂａｓｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ａｐｐｌｉｃａ—
ｔｉｏｎ
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。世界上最 早由美国 Ａｌｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ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 人工 业 化 生产 。我 国上海 高 桥化 工 厂 于 １９６４年最早研制成 功并 投入 工业生 产 ，７０年代后 期又有 广州塑 料厂和北京助剂二厂投人生产 。ＵＨＭＷＰＥ具 有其 它工程塑料无 可 比拟的耐磨性 、耐冲 击性 、耐腐 蚀性 和 自润 滑等 综合 性 能 ，被 称为“惊异 的塑料 ”。
２０１０年 ３８卷 第 ５期
广 州化 工
·５９·
超 高分 子 量 聚 乙烯 的研 究现 状
苏荣锦 ，黄安 民
（１湖南 工业 大学 包装 与材料 工程 学 院 ，湖 南 株 洲 ４１２００８； ２株洲时代新材料科技股份有限公 司，湖 南 株洲 ４１２００８）
摘 要 ：超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）是指分子量在 １００万 ～５００万以上的线型结构聚乙烯，与普通聚乙烯具有相同的分子 结构 。但 ＵＨＭＷＰＥ 由于其 巨大的分 子量 ，使之具有一些普通 ＰＥ、其它工程 塑料和一些金属材料所不及 的优异的综合性能。为此 ，本 文阐述了超高分子量聚 乙烯 的基本性能 ，介绍 了主要 的成型加工方法及其在各 方面的应 用情 况。
２．１ 普通 加工 技术
２．１．１ 压 制 烧结 压 制烧 结是 ＵＨＭＷＰＥ最原 始 的加工 方法 。此 法生 产效 率
颇低 ，易发生氧化和降解 。为 了提高 生产效率 ，可采 用直接 电加 热 法 ；另外 ，Ｗｅｒｎｅｒ和 Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ公司开发 了一种超高速熔 结加工 法 ，采用 叶片式混合机 ，叶片旋转 的最大速 度可达 １５０ｍ／ｓ，使 物 料 仅在几秒内就可升至加工温度 。 ２．１．２ 挤 出 成 型
ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｗａｓ ａｂｏｖｅ １—５ ｍｉｌｌｉｏｎ，ａｎｄ ｈａｄ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｓ ｇｅｎｅｒａｌ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ． Ｂｕｔ ｏｗｎｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ＵＨＭＷ ＰＥ，ｉｔ ｗａｓ ｍａｄｅ ｐｏｓｓｅｓｓ ｓｏｍｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ ＰＥ，ｏｔｈｅｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｏｒ ｓｏｍｅ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｔｏ ｉｔ． Ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｒｅａｓｏｎ，ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍ ｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍ ｍｅｒｉｚｅｄ．
２ Ｔｉｍｅｓ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｕｎａｎ Ｚｈｕｚｈｏｕ ４１２００８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＵＨＭＷＰＥ）ｗａｓ ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｔｙｐｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ
关键 词 ：超高分子量聚乙烯；基本性能；成型加工；应用
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｕｓ ｏｆ Ｕｌｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ
ＳＵ Ｒｏｎｇ—ｆ ｉｎ 。ＨＵＡＮＧ Ａｎ—ｒ ａｉｎ （１ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒ ｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕｎａｎ Ｚｈｕｚｈｏｕ ４１２００８；
自 一２６５￣Ｃ到 ＋１００℃ ，低温 到 一１９５￣Ｃ时 ，仍能保持很好的韧性 和 强度 ，不致脆裂 ；（８）无 毒性 、无污染 、可再 循环 回收利 用 ，和其 他 塑料相 比有 良好的热 稳定 性和不 吸水性 ，能保持尺 寸精 度不 变 形 ；（９）成本低廉 。因此在工程塑料 中超高分子 量聚 乙烯是综 合 性 能最 佳的工程塑料 ，它几乎集 中了各种 塑料的优点 。事实上 ， 目前还没有一种单纯 的 高分子 材料兼有 如此 众多 的优异 性能 。 但 它也有不足之处 ，如 耐温性 能差 、硬度 低 、拉伸强 度低 以及 阻 燃 性能差等 。