超高分子量聚乙烯的基本性能以及改性方法

張強（中石油四川石化有限責(zé)任公司，四川 成都 611930）

超高分子量聚乙烯的基本性能以及改性方法

張強（中石油四川石化有限責(zé)任公司，四川 成都 611930）

超高分子量聚乙烯是一種特殊工程塑料，因為其很多特性都滿足施工需要，在很多實際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。這種聚合物是由20世紀(jì)一位著名科學(xué)家研發(fā)，并且很快投入市場，但真正實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)卻經(jīng)過很長時間。從化學(xué)角度來看，該物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與一般聚乙烯沒有什么不同，但是它的式量卻是聚乙烯數(shù)倍甚至數(shù)十倍。所以相比于聚乙烯材料而言具有更好耐磨損特性，更加適合于一般工程建設(shè)當(dāng)中。本文對該材料功能特性和實際應(yīng)用進行簡單概括。

超能分子量聚乙烯；基本性能；改進方法

1 量聚乙烯的優(yōu)缺點

量聚乙烯材料能夠得到廣泛應(yīng)用，與其功能特性是分不開的，其良好的物理性質(zhì)給實際生活帶來了很多方便，本身具有其他普通塑料的功能特性，而且還具有其他特性：耐磨性，抗腐蝕性，抗沖擊性等。然而，在具有這些優(yōu)點的同時，量聚乙烯也有其他材料不具備的缺點：熔點較高，在某些生產(chǎn)中根本不適用，流動性也很差。為了能夠解決這些問題，現(xiàn)在對這種材料提出相關(guān)改進方式，并進行合理化探究。

2 超高分子量聚乙烯的基本性能

從一般情況來看，量聚乙烯平均式量大于170萬，這也是區(qū)分于普通塑料材料的一個特征，因為普通塑料材料平均式量均在170萬以下。也是因為量聚乙烯式量太高的緣故，量聚乙烯具有它獨特的性質(zhì)，舉例來說：

2.1 耐磨性

量聚乙烯的耐磨性相當(dāng)高，在某種程度上來說比某些金屬還要高一些。甚至是普通塑料的十倍不止。而且耐磨性還隨著它不同式量的升高而增加，往往就是式量越高的量聚乙烯耐磨性越好。但是其增加也有一定限度，當(dāng)式量到達某一邊界值時，它的耐磨性便不會在提高。

2.2 潤滑性

量聚乙烯的摩擦因數(shù)相對較低，比起普通塑料材料來說更適合用作一些潤滑工作。

2.3 吸水性

很多建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中需要用到防水材料，量聚乙烯就能起到很好的效果。因為量聚乙烯的密度很高，分子間聚合能力很高，不容易讓水分子透過，所以能起到良好的防水效果，即便是直接把它放在水中，也不會出現(xiàn)明顯的變形。

2.4 耐沖擊性

量聚乙烯的耐沖擊性在實際生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛，所以它的這一性質(zhì)最為重要，而且同比于其它塑料來說耐沖擊性最好，甚至還在最好的碳酸脂的數(shù)倍以上。它的耐沖擊性是隨著式量的變化而變化的，開始時量聚乙烯的耐沖擊性隨著式量的增加而提高，等到達一定范圍以后，式量再增加，它的耐沖擊性就會逐漸降低。

2.5 拉伸強度

量聚乙烯本身具有超強的拉伸能力，它獨特的結(jié)構(gòu)特點也為它的這種能力提供了基礎(chǔ)。

2.6 耐低溫性

量聚乙烯的結(jié)構(gòu)也保證了自身能夠在低溫環(huán)境下保持本身形態(tài)不會發(fā)生太大的改變，仍然具有良好的抵抗外界打擊的能力。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，量聚乙烯至少可以保持在零下269攝氏度的沖擊而不會發(fā)生形態(tài)改變。

3 超高分子量聚乙烯的改性方法

3.1 用流動改性劑改性

因為量聚乙烯本身的分子結(jié)構(gòu)極為穩(wěn)定，不容易發(fā)生形態(tài)變化，所以要采用強力的流動改性劑對其進行改變。流動改性劑能夠使量聚乙烯的分子解開纏繞結(jié)構(gòu)，分子間的潤滑性也得以保留。這樣就可以在改變量聚乙烯流動性的同時，也使得沒有失去其本來的抗沖擊性，抗低溫性等，這樣無疑是難能可貴的。流動改性劑以選擇分散性強的為佳，因為這樣會最大程度的與量聚乙烯結(jié)合，改變它的某些性質(zhì)。

3.2 液晶高分子原位復(fù)合材料改性

液晶高分子能夠簡單的提高量聚乙烯的流動性，改善它的抗沖擊能力。其原理就是因為液晶高分子本身的性質(zhì)，液晶高分子其實是液晶高分子與熱塑性樹脂的混合行政的物質(zhì)，兩者因為在高溫作用下結(jié)合在一起，再因為兩者間微弱的分子作用力形成螺旋狀分子結(jié)構(gòu)，就會形成一種增進分子流動性的能力。

3.3 化學(xué)交聯(lián)改性

化學(xué)交聯(lián)改性主要是通過化學(xué)手段來改變分子結(jié)構(gòu)，進而對其本身進行滿足人們需求的改造，主要方式有兩種：第一，過氧化物交聯(lián)。在對量聚乙烯進行簡單研究時，學(xué)者發(fā)現(xiàn)如果使用一定量的過氧化物，可以改變量聚乙烯的簡單構(gòu)造，但兩者并沒有結(jié)合在一塊的跡象。所以就可以采用過氧化物改變它的結(jié)構(gòu)，使其增加可塑性，再用其他物質(zhì)對其改性，就會變得容易許多。第二，偶聯(lián)劑交聯(lián)。偶聯(lián)劑主要分為硅烷和硅氧烷兩種。這些偶聯(lián)劑能夠作用于量聚乙烯產(chǎn)生的反應(yīng)效果很低，所以應(yīng)該采用過氧化物進行催化反應(yīng)。但是由于過氧化物也會發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，所以過氧化物不應(yīng)該加太多。否則兩種反應(yīng)容易引發(fā)混亂，徹底改變量聚乙烯的性質(zhì)和本身構(gòu)造。反應(yīng)過程中兩者經(jīng)過一系列化學(xué)鍵的斷裂與形成，最終形成新的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

3.3 耐藥性改性

量聚乙烯本身的分子結(jié)構(gòu)極為穩(wěn)定，不存在不穩(wěn)定的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)，不容易與其它化學(xué)藥品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，確保了它良好的抗腐蝕能力。這需要在一定的環(huán)境條件之下才能夠達成，當(dāng)溫度，氣壓，等滿足條件時，量聚乙烯就能夠作為防腐材料，抵抗化學(xué)藥品的侵蝕，確保一些物質(zhì)不變質(zhì)。

4 結(jié)語

量聚乙烯在實際生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)用率很高，從本文也可以看出，人們不斷對量聚乙烯改性做出大量探究，希望能夠發(fā)掘出它更多作用，完善這種材料，以使其應(yīng)用到更多實際中去?？偠灾?，在其不斷改進和發(fā)展的過程中，一定會在社會生產(chǎn)中起到更大作用，展現(xiàn)其旺盛的活力。

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