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与其它工程塑料相比,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有外表硬度和热变形温度低、曲折强度以及蠕变性能较差等缺点。这是由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的分子结构和分子聚集形状造成的,可通过填充和交联的办法加以改进。

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1.填充


采用玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉、二氧化硅、三氧化二铝、二硫化钼、炭黑等对超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)进行填充改性,可使外表硬度、刚度、蠕变性、曲折强度、热变形温度得以较好地改进。用偶联剂处理后,作用更加明显。如填充处理后的玻璃微珠,可使热变形温度进步30℃。


玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉等可进步硬度、刚度和耐温性;二硫化钼、硅油和专用蜡可下降冲突因数,然后进一步进步自光滑性;炭黑或金属粉可进步抗静电性和导电性以及传热性等。可是,填料改性后冲击强度略有下降,若将含量控制在40%以内,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)仍有适当高的冲击强度。

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2.加工


超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)树脂的分子链较长,易受剪切力作用发作开裂,或受热发作降解。因此,较低的加工温度,较短的加工时间和下降对它的剪切是十分必要的。


为了解决超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的加工问题,除对一般成型机械进行特别设计外,还可对树脂配方进行改进:与其它树脂共混或参加流动改性剂,使之能在一般挤出机和注塑机上成型加工,这便是2.2.2中介绍的光滑挤出(注射)。


3.辊压成型

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辊压成型是一种固态加工办法,即在超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的熔点以下对其施加高压,通过粒子形变,有效地将粒子与粒子交融。主要设备是一带有螺槽的旋转轮和一带有舌槽的弓形滑块,舌槽与螺槽垂直。在加工进程中有效地利用了物料与器壁之间的摩擦力,产生的压力满足使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)粒子发作形变。在机座结尾装有加热支台,通过模口挤出物料。如将此项辊压设备与挤压机联用,可使加工进程连续化。


4.热处理


把超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)树脂粉末在140℃~275℃之间进行1min~30min的短期加热,发现超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的某些物理功能出其不意地大大改善。用热处理过的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)粉料压制出的制品和未热处理过的UHMPWE制品相比较,前者具有更好的物理功能和透明性,制品表面的润滑程度和低温机械功能大大提高了。


5.射频


选用射频加工超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一种簇新的加工办法,它是将超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)粉末和介电损耗高的炭黑粉末均匀混合在一起,用射频辐照,产生的热可使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)粉末表面发作软化,从而使其能在一定压力下固结。用这种办法可在数分钟内模压出很厚的大型部件,其加工效率比超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)常规模压加工高许多倍。


6.多孔膜

将超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)溶解在挥发溶剂中,连续挤出,然后经一个热可逆凝胶/结晶进程,使其成为一种湿润的凝胶膜,蒸除溶剂使膜枯燥。由于已形成的骨架结构限制了凝胶的缩短,在枯燥进程中产生微孔,经双轴拉伸到达*大空地率而不损坏完好的多孔结构。这种资料可用作防水、通氧织物和耐化学品服装,也可用作超滤/微量过滤膜、复合薄膜和蓄电池隔板等。与其它办法相比,由此法制备的多孔超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)膜具有*佳的孔径、强度和厚度等归纳功能。

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