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    超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的開發和應用時間:2016-06-01

      UHMWPE是一種線型結構的具有優異綜合性能的熱塑性工程塑料。上最早由美國Allied Chemical公司于1957年實現工業化,此后德國Hoechst公司、美國Hercules公司、日本三井石油化學公司等也投入工業化生產。我國上海高橋化工廠于1964年最早研制成功并投入工業生產,70年代后期又有廣州塑料廠和北京助劑二廠投入生產。限于當時條件,產物分子量約150萬左右,隨著工藝技術的進步,目前北京助劑二廠的產品分子量可達100萬~300萬以上。

      UHMWPE的發展十分迅速,80年代以前,平均年增長率為8.5%,進入80年代以后,增長率高達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%。

      UHMWPE平均分子量約35萬~800萬,因分子量高而具有其它塑料無可比擬的優異的耐沖擊、耐磨損、自潤滑性、耐化學腐蝕等性能。而且,UHMWPE耐低溫性能優異,在-40℃時仍具有較高的沖擊強度,甚至可在-269℃下使用。

      UHMWPE優異的物理機械性能使它廣泛應用于機械、運輸、紡織、造紙、礦業、農業、化工及體育運動器械等領域,其中以大型包裝容器和管道的應用最為廣泛。另外,由于UHMWPE優異的生理惰性,已作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關節等在臨床醫學上使用。

      研究發現采用玻璃微珠、玻璃纖維、云母、滑石粉、二氧化硅、三氧化二鋁、二硫化鉬、炭黑等對超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)進行填充改性,可使表面硬度、剛度、蠕變性、彎曲強度、熱變形溫度得以較好地改善。用偶聯劑處理后,效果更加明顯。如填充處理后的玻璃微珠,可使熱變形溫度提高30℃。

      玻璃微珠、玻璃纖維、云母、滑石粉等可提高硬度、剛度和耐溫性;二硫化鉬、硅油和專用蠟可降低摩擦因數,從而進一步提高自潤滑性;炭黑或金屬粉可提高抗靜電性和導電性以及傳熱性等。但是,填料改性后沖擊強度略有下降,若將含量控制在40%以內,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)仍有相當高的沖擊強度。


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