超高分子量聚乙烯的基本性能以及改性方法

张强（中石油四川石化有限责任公司，四川 成都 611930）

超高分子量聚乙烯的基本性能以及改性方法

张强（中石油四川石化有限责任公司，四川 成都 611930）

超高分子量聚乙烯是一种特殊工程塑料，因为其很多特性都满足施工需要，在很多实际生产中得到广泛应用。这种聚合物是由20世纪一位著名科学家研发，并且很快投入市场，但真正实现大规模生产却经过很长时间。从化学角度来看，该物质空间结构与一般聚乙烯没有什么不同，但是它的式量却是聚乙烯数倍甚至数十倍。所以相比于聚乙烯材料而言具有更好耐磨损特性，更加适合于一般工程建设当中。本文对该材料功能特性和实际应用进行简单概括。

超能分子量聚乙烯；基本性能；改进方法

1 量聚乙烯的优缺点

量聚乙烯材料能够得到广泛应用，与其功能特性是分不开的，其良好的物理性质给实际生活带来了很多方便，本身具有其他普通塑料的功能特性，而且还具有其他特性：耐磨性，抗腐蚀性，抗冲击性等。然而，在具有这些优点的同时，量聚乙烯也有其他材料不具备的缺点：熔点较高，在某些生产中根本不适用，流动性也很差。为了能够解决这些问题，现在对这种材料提出相关改进方式，并进行合理化探究。

2 超高分子量聚乙烯的基本性能

从一般情况来看，量聚乙烯平均式量大于170万，这也是区分于普通塑料材料的一个特征，因为普通塑料材料平均式量均在170万以下。也是因为量聚乙烯式量太高的缘故，量聚乙烯具有它独特的性质，举例来说：

2.1 耐磨性

量聚乙烯的耐磨性相当高，在某种程度上来说比某些金属还要高一些。甚至是普通塑料的十倍不止。而且耐磨性还随着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，当式量到达某一边界值时，它的耐磨性便不会在提高。

2.2 润滑性

量聚乙烯的摩擦因数相对较低，比起普通塑料材料来说更适合用作一些润滑工作。

2.3 吸水性

很多建筑结构当中需要用到防水材料，量聚乙烯就能起到很好的效果。因为量聚乙烯的密度很高，分子间聚合能力很高，不容易让水分子透过，所以能起到良好的防水效果，即便是直接把它放在水中，也不会出现明显的变形。

2.4 耐冲击性

量聚乙烯的耐冲击性在实际生产中应用最为广泛，所以它的这一性质最为重要，而且同比于其它塑料来说耐冲击性最好，甚至还在最好的碳酸脂的数倍以上。它的耐冲击性是随着式量的变化而变化的，开始时量聚乙烯的耐冲击性随着式量的增加而提高，等到达一定范围以后，式量再增加，它的耐冲击性就会逐渐降低。

2.5 拉伸强度

量聚乙烯本身具有超强的拉伸能力，它独特的结构特点也为它的这种能力提供了基础。

2.6 耐低温性

量聚乙烯的结构也保证了自身能够在低温环境下保持本身形态不会发生太大的改变，仍然具有良好的抵抗外界打击的能力。据相关数据表明，量聚乙烯至少可以保持在零下269摄氏度的冲击而不会发生形态改变。

3 超高分子量聚乙烯的改性方法

3.1 用流动改性剂改性

因为量聚乙烯本身的分子结构极为稳定，不容易发生形态变化，所以要采用强力的流动改性剂对其进行改变。流动改性剂能够使量聚乙烯的分子解开缠绕结构，分子间的润滑性也得以保留。这样就可以在改变量聚乙烯流动性的同时，也使得没有失去其本来的抗冲击性，抗低温性等，这样无疑是难能可贵的。流动改性剂以选择分散性强的为佳，因为这样会最大程度的与量聚乙烯结合，改变它的某些性质。

3.2 液晶高分子原位复合材料改性

液晶高分子能够简单的提高量聚乙烯的流动性，改善它的抗冲击能力。其原理就是因为液晶高分子本身的性质，液晶高分子其实是液晶高分子与热塑性树脂的混合行政的物质，两者因为在高温作用下结合在一起，再因为两者间微弱的分子作用力形成螺旋状分子结构，就会形成一种增进分子流动性的能力。

3.3 化学交联改性

化学交联改性主要是通过化学手段来改变分子结构，进而对其本身进行满足人们需求的改造，主要方式有两种：第一，过氧化物交联。在对量聚乙烯进行简单研究时，学者发现如果使用一定量的过氧化物，可以改变量聚乙烯的简单构造，但两者并没有结合在一块的迹象。所以就可以采用过氧化物改变它的结构，使其增加可塑性，再用其他物质对其改性，就会变得容易许多。第二，偶联剂交联。偶联剂主要分为硅烷和硅氧烷两种。这些偶联剂能够作用于量聚乙烯产生的反应效果很低，所以应该采用过氧化物进行催化反应。但是由于过氧化物也会发生交联反应，所以过氧化物不应该加太多。否则两种反应容易引发混乱，彻底改变量聚乙烯的性质和本身构造。反应过程中两者经过一系列化学键的断裂与形成，最终形成新的物质结构。

3.3 耐药性改性

量聚乙烯本身的分子结构极为稳定，不存在不稳定的化学键结构，不容易与其它化学药品发生化学反应，确保了它良好的抗腐蚀能力。这需要在一定的环境条件之下才能够达成，当温度，气压，等满足条件时，量聚乙烯就能够作为防腐材料，抵抗化学药品的侵蚀，确保一些物质不变质。

4 结语

量聚乙烯在实际生产当中应用率很高，从本文也可以看出，人们不断对量聚乙烯改性做出大量探究，希望能够发掘出它更多作用，完善这种材料，以使其应用到更多实际中去。总而言之，在其不断改进和发展的过程中，一定会在社会生产中起到更大作用，展现其旺盛的活力。

［1］崔小明.超高分子量聚乙烯的性能、应用及改性研究进展［J］.广东塑料，2005，10：20-25.

［2］陈战，王家序，秦大同.超高分子量聚乙烯基本性能及改性与应用研究［J］.润滑与密封，2001，05：54-56.

［3］叶素娟，黄承亚，禹权.超高分子量聚乙烯的成型工艺及改性研究进展［J］.合成材料老化与应用，2006，02：43-49.

［4］李景忠，宋浩南.石墨改性超高分子量聚乙烯的性能研究［J］.化学与黏合，2013，04：21-23+28.