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，在很多實際生產中得到廣泛應用。這種聚合物是由20世紀一位著名科學家研發，并且很快投入市場，但真正實現大規模生產卻經過很長時間。從化學角度來看，該物質空間結構與一般聚乙烯沒有什么不同，但是它的式量卻是聚乙烯數倍甚至數十倍。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當中。本文對該材料功能特性和實際應用進行簡單概括。

超能分子量聚乙烯；基本性能；改進方法

1 量聚乙烯的優缺點

量聚乙烯材料能夠得到廣泛應用，與其功能特性是分不開的，其良好的物理性質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，在某些生產中根本不適用，流動性也很差。為了能夠解決這些問題，現在對這種材料提出相關改進方式，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，舉例來說：

2.1 耐磨性

量聚乙烯的耐磨性相當高，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

很多建筑結構當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中應用最為廣泛，所以它的這一性質最為重要，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，它獨特的結構特點也為它的這種能力提供了基礎。

2.6 耐低溫性

量聚乙烯的結構也保證了自身能夠在低溫環境下保持本身形態不會發生太大的改變，仍然具有良好的抵抗外界打擊的能力。據相關數據表明，量聚乙烯至少可以保持在零下269攝氏度的沖擊而不會發生形態改變。

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構極為穩定，不容易發生形態變化，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構，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合，改變它的某些性質。

3.2 液晶高分子原位復合材料改性

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，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，兩者因為在高溫作用下結合在一起，再因為兩者間微弱的分子作用力形成螺旋狀分子結構，就會形成一種增進分子流動性的能力。

3.3 化學交聯改性

化學交聯改性主要是通過化學手段來改變分子結構，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。在對量聚乙烯進行簡單研究時，學者發現如果使用一定量的過氧化物，可以改變量聚乙烯的簡單構造，但兩者并沒有結合在一塊的跡象。所以就可以采用過氧化物改變它的結構，使其增加可塑性，再用其他物質對其改性，就會變得容易許多。第二，偶聯劑交聯。偶聯劑主要分為硅烷和硅氧烷兩種。這些偶聯劑能夠作用于量聚乙烯產生的反應效果很低，所以應該采用過氧化物進行催化反應。但是由于過氧化物也會發生交聯反應，所以過氧化物不應該加太多。否則兩種反應容易引發混亂，徹底改變量聚乙烯的性質和本身構造。反應過程中兩者經過一系列化學鍵的斷裂與形成，最終形成新的物質結構。

3.3 耐藥性改性

量聚乙烯本身的分子結構極為穩定，不存在不穩定的化學鍵結構，不容易與其它化學藥品發生化學反應，確保了它良好的抗腐蝕能力。這需要在一定的環境條件之下才能夠達成，當溫度，氣壓，等滿足條件時，量聚乙烯就能夠作為防腐材料，抵抗化學藥品的侵蝕，確保一些物質不變質。

4 結語

量聚乙烯在實際生產當中應用率很高，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，希望能夠發掘出它更多作用，完善這種材料，以使其應用到更多實際中去。總而言之，在其不斷改進和發展的過程中，一定會在社會生產中起到更大作用，展現其旺盛的活力。

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