超高分子量聚乙烯的研发及应用
超高分子量聚乙烯原料
超高分子量聚乙烯原料一、超高分子量聚乙烯的定义和特点超高分子量聚乙烯（Ultra-High Molecular Weight Polyethylene，简称UHMWPE）是一种线性聚合物，其分子量通常在100万到10000万之间。
相比于普通的聚乙烯，UHMWPE具有更高的分子量、更长的链结构和更好的机械性能。
二、超高分子量聚乙烯原料的生产方法1. 高压法生产：将乙烯气体在高压下与催化剂反应，生成UHMWPE颗粒。
2. 溶液法生产：将乙烯溶解在溶剂中，在催化剂作用下形成UHMWPE颗粒。
3. 熔融法生产：将乙烯加入反应釜中，在催化剂作用下形成UHMWPE颗粒。
三、超高分子量聚乙烯原料的应用领域1. 医学领域：人工关节、人工骨头、心脏血管支架等医用器械。
2. 工业领域：输送带、轴承、齿轮等机械零部件。
3. 环保领域：垃圾填埋场覆盖材料、海洋污染防治材料等。
四、超高分子量聚乙烯原料的特性和优点1. 良好的耐磨性：UHMWPE具有极高的耐磨性，是一种理想的输送带和轴承材料。
2. 优异的抗冲击性能：UHMWPE具有良好的抗冲击性能，是一种理想的防护材料。
3. 高强度和刚度：UHMWPE具有较高的强度和刚度，在机械零部件中应用广泛。
4. 低摩擦系数：UHMWPE具有较低的摩擦系数，可以减小零部件之间的摩擦损失。
五、超高分子量聚乙烯原料在医学领域中的应用1. 人工关节：UHMWPE作为人工关节表面涂层或制成关节内衬，可以减少对周围组织和骨骼的损伤。
2. 人工骨头：UHMWPE可以制成人造骨头，用于替代受损或缺失部位。
3. 心脏血管支架：UHMWPE可以制成心脏血管支架，用于治疗冠心病等心血管疾病。
六、超高分子量聚乙烯原料在工业领域中的应用1. 输送带：UHMWPE作为输送带材料，具有良好的耐磨性和低摩擦系数，可以减少能量损失。
2. 轴承：UHMWPE作为轴承材料，具有良好的耐磨性和抗冲击性能，可以提高机器的运转效率。
超高分子量聚乙烯的开发和应用
超高分子量聚乙烯的开发和应用简介超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种高分子材料，其分子量可达到数百万，拥有极高的强度、韧性和耐磨性。
UHMWPE的广泛应用，使其成为现代化工产业必备的工程材料之一。
本文将介绍UHMWPE的开发历程、应用领域以及未来研究方向。
历史UHMWPE的历史可以追溯到20世纪50年代初期，当时，一些科学家开始尝试合成高分子材料以替代传统材料如金属、玻璃和陶瓷。
1954年，意大利研究团队首次将ethylene polymerization制成的UHMWPE纤维作为替代材料用于制造复合装甲板。
1962年，杜邦公司首次试制出UHMWPE的三维结构，用于制造运输装备的零部件。
历经多年的发展，UHMWPE不仅应用于工程领域如汽车工业、机械工业和航空航天工业等，同时也广泛应用于生物医学领域，如体外和体内植入器械、假肢和医疗器械等。
特性UHMWPE具有许多优越的特性，使其被广泛应用。
其中包括：高强度UHMWPE具有极高的强度。
其强度比钢高5倍，比普通聚乙烯高10到100倍。
UHMWPE具有极高的耐磨性，对各种材料的摩擦具有良好的抗性。
韧性UHMWPE具有很好的韧性，即使弯曲、压缩或撕裂，也能够恢复原状。
耐化学性UHMWPE对酸、碱、溶剂和其他化学物质具有良好的抵抗力。
耐高温性UHMWPE具有良好的耐高温性，在高温条件下仍能保持其优越的性能。
应用领域航空航天工业在航空航天工业中，UHMWPE应用于飞行器的减震器、导向轮、拉线和降落伞等。
机械工业在机械工业中，UHMWPE被广泛应用于制造轴承、齿轮、导轨和电子元件等。
在汽车工业中，UHMWPE应用于制造行车部件，如刹车系统、离合器齿轮和轮胎等。
生物医学领域在生物医学领域中，由于UHMWPE具有良好的生物相容性、耐磨性、耐热性和抗菌性等特性，使其在假肢、人造血管、人工心脏瓣膜等医疗器械中得到广泛应用。
纤维制造业UHMWPE纤维的力学性质和结构稳定性，使其成为抗弹药、射爆、电热等方向的研究热点。
超高分子量聚乙烯的制备与应用研究
超高分子量聚乙烯的制备与应用研究一、超高分子量聚乙烯的制备方法超高分子量聚乙烯，简称UHMWPE，是一种分子量高达数百万的高分子材料。
目前常用的制备方法主要有以下几种：1.溶液聚合法该方法通过将乙烯溶解在反应溶液中，经过引发剂引发聚合反应得到UHMWPE。
该方法的优点是对反应条件较为宽松，但难以得到高分子量的聚合物。
2.固态加工法该方法是将乙烯通过高压聚合法制备出UHMWPE颗粒，经过热挤压、注塑等固态加工过程制备成所需的UHMWPE制品。
该方法的优点是制品性能稳定，且能够制备超过1000万的大分子量。
3.杂化聚合法该方法是将溶液聚合法和固态加工法相结合，通过引入苯环单体等杂化剂，使聚合反应更为充分，制备出较高分子量的UHMWPE。
二、超高分子量聚乙烯的应用由于UHMWPE具有极高的分子量和热稳定性，以及优异的力学性能和生物相容性，因此在众多领域有着广泛的应用。
1.医疗领域UHMWPE在医疗领域中用于制备关节假体和人工心脏瓣膜等医疗器材，其高分子量和生物相容性能够满足这些器材的高要求。
2.工业领域UHMWPE在工业领域中主要应用于输送机械、轻工机械、造纸机械等设备的轴承、轮套、拉杆、齿轮等零部件中，以提高机械零件的耐磨性、耐腐蚀性和耐疲劳性。
3.防护领域UHMWPE在防护领域应用广泛，如制备高强度的防刺防割服装、防护盾、防弹装备等，其超高的分子量和良好的力学性能能够有效保护人身安全。
4.航空航天领域UHMWPE在航空航天领域中用于制备高速飞机的结构材料、降落伞、太空服等，其超高分子量和热稳定性能够满足极端环境下的工作要求。
5.汽车工程领域UHMWPE在汽车工程领域中用于制备制动片、导向轮、变速器齿轮等汽车零部件，以提高汽车的耐磨性、降低噪音等级、延长使用寿命。
三、超高分子量聚乙烯的未来发展趋势目前，国内外对UHMWPE的制备、性能以及应用等方面都深入研究，为其在更多领域中的应用打下了坚实基础。
未来，随着技术的不断发展和材料需求的提高，UHMWPE的研究方向将主要集中在以下几个方面：1.分子结构精细化设计为了进一步提高UHMWPE的力学性能、热稳定性以及生物相容性等方面的性能，需要对其分子结构进行逐步精细化设计，通过各种方法将其性能提高到更高的水平。
超高分子量聚乙烯在机械制造领域的应用研究
超高分子量聚乙烯在机械制造领域的应用研究超高分子量聚乙烯（Ultra-high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE）是一种特殊的聚合物材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
本文将探讨UHMWPE在机械制造领域的应用研究，并分析其在该领域的优势和挑战。
一、UHMWPE的特性UHMWPE是一种超高分子量聚合物材料，具有以下主要特性：1. 高分子量：UHMWPE的分子量通常在100万到1000万之间，是常规聚乙烯的数倍甚至数十倍，使其具有出色的力学性能和耐磨性。
2. 高强度：尽管UHMWPE密度相对较低，但其强度却非常高，可与钢铁相媲美。
它拥有出色的抗拉强度和抗冲击性，在高强度载荷下仍能保持稳定。
3. 良好的自润滑性：UHMWPE表面具有良好的自润滑性，具有低摩擦系数和良好的耐磨性。
这一特性使其在机械制造领域中的润滑工作得以显著简化。
4. 良好的化学稳定性：UHMWPE对大多数化学品、溶剂和腐蚀物具有良好的抵抗能力，在恶劣环境下仍能保持良好的性能。
二、UHMWPE在机械制造领域的应用基于其独特的特性，UHMWPE在机械制造领域具有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用领域：1. 轴承和滑动元件：UHMWPE具有良好的自润滑性和低摩擦系数，使其成为制造轴承、滑动元件和轮胎等的理想材料。
它能够减少能量损耗、降低噪音、提高工作效率。
2. 运输设备部件：UHMWPE可以制造耐磨、耐腐蚀的输送带和滚筒，用于矿石、煤炭等物料的运输。
通过使用UHMWPE材料，可以延长设备的使用寿命，减少维护和更换成本。
3. 导向元件：UHMWPE的高强度和自润滑性使其成为制造导向元件的理想选择。
它广泛应用于链条、导轨、链轮等机械部件，提供平稳、可靠的导向功能。
4. 制造工具和模具：UHMWPE可以制造切削工具、模具和挤压模等，应用于金属加工、塑料加工等制造过程中。
其优异的耐磨性和化学稳定性保证了制造过程的高效和质量。
超高分子量聚乙烯在风能领域的应用技术创新
超高分子量聚乙烯在风能领域的应用技术创新超高分子量聚乙烯（Ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE）是一种特殊的聚合物材料，在风能领域具有广泛的应用前景。
其独特的性能和优越的机械特性使得UHMWPE成为一种重要的材料选择。
本文将探讨UHMWPE在风能领域的应用技术创新。
一、UHMWPE的特性及其在风能领域中的价值UHMWPE具有出色的耐磨性、低摩擦系数、高冲击韧性以及优异的化学稳定性。
这些特性使得UHMWPE在风能领域中具有广泛的应用前景。
首先，UHMWPE的耐磨性能出众。
在风能领域中，叶片是关键部件之一，往往由于长时间的运转而受到磨损，降低了整个风力发电系统的效率。
而使用UHMWPE材料制造叶片，可以大大提高其耐磨性能，延长使用寿命。
其次，UHMWPE具有低摩擦系数。
在风力发电系统中，转子轴承的摩擦是一个重要的问题。
传统材料摩擦系数较高，容易造成能量损失和部件寿命的缩短。
而采用UHMWPE材料制造轴承，可以有效降低摩擦系数，减少能量损失。
此外，UHMWPE材料还具有优异的化学稳定性，能够抵抗大多数化学腐蚀物的侵蚀，适应恶劣的环境条件。
这一特性为风能设备的长期使用提供了可靠的保障。
二、UHMWPE在风能领域中的应用技术创新1. 叶片材料的创新传统风力发电叶片主要采用玻璃纤维增强塑料（FRP）制造，虽然性能较好，但存在材料疲劳、韧性不足等问题。
借鉴UHMWPE的优异性能，可以将其作为叶片的新材料。
采用UHMWPE材料制造的风力发电叶片具有更高的耐磨性能和冲击韧性。
同时，其轻质化的特性也能够减轻叶片本身的重量，提高整个风力发电装置的效率。
通过改进叶片材料，可以提高风力发电系统的可靠性和稳定性。
2. 轴承材料的创新传统风力发电系统中的转子轴承通常采用钢材制造，但钢材的密度相对较高，在高速旋转运动中摩擦损耗较大。
而使用UHMWPE材料制造轴承，可以降低摩擦损耗，提高转子的旋转效率。
我国超高分子量聚乙烯的应用及研究现状
我国超高分子量聚乙烯的应用及研究现状1 概述超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种线形结构的热塑性工程塑料，其黏均分子量150×104、重均分子量300×104以上，无毒、不易吸水、不易黏附、无表面吸引力，力学性能和化学性能独特，抗冲击、耐磨损、耐化学药品腐蚀、自润滑，因此，UHMWPE的应用领域广阔，从民用鼠标垫、电池隔膜、劳保防护用品、地铁高架桥的轨下垫板，工业用管材、齿轮，医疗用关节衬垫、组织支架，到军工用防弹装备等，不胜枚举。
由于UHMWPE高端产品大多用于军事用途和高科技领域，发达国家和少数几个掌握核心技术的公司对UHMWPE催化剂的制备技术严格保密。
目前文献报道的大多以改进的Ziegler-Natta催化剂为主[1-3]。
近年来，国内UHMWPE发展很快，其催化剂制备技术也得到了长足的发展。
2016年，全球UHMWPE的产能约20万吨/年，主要生产企业有德国泰科纳、美国蒙特尔、荷兰帝斯曼、日本东洋纺公司和三井化学公司等，需求量约18万吨，预计未来年需求增长率为5.9%。
2016年，中国UHMWPE的产能约10万吨/年，主要生产企业有泰科纳工程塑料公司、山东爱迪高分子材料有限公司、宁波大成新材料股份有限公司、上海联乐化工科技有限公司、湖南中泰特种装备有限责任公司等。
国内对UHMWPE的需求量约6.6万吨，预计未来年增长率达14.9%左右。
尽管UHMWPE具有优异的性能，但是受分子量大、分子链间缠绕以及分子间力的影响，黏度极高，临界剪切速率很低，因此，其流动性和耐应力较差，易开裂，且其制品的成型加工尤为困难。
长期以来，我国UHMWPE成型技术及其装备比较落后，与先进国家的差距较大。
随着我国化工行业规模的扩大，以及国内对UHMWPE制品应用领域的拓展，尽快解决UHMWPE 制品加工技术实现高效率、高产量的工业化连续生产，是我国化工领域亟需解决的一个难题。
2 UHMWPE在各应用领域的研究现状2.1 UHMWPE纤维UHMWPE纤维是继碳纤维、芳纶纤维之后出现的高性能纤维，是20世纪70年代末研制成功并于80年代初进入产业化的。
超高分子量聚乙烯开发应用浅析
超高分子量聚乙烯开发应用浅析超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一种新型热塑性工程塑料，它的分子结构和普通聚乙烯完全相同，普通聚乙烯的分子量一般在4 万-12万，而超高分子量聚乙烯可达到100万-400万。
随着分子量的大幅度升高，树脂的某些性能会发生突变，比如耐磨性佳;抗冲击性强，而且在低温时抗冲击强度仍保持较高数值; 自润滑性好等。
UHMW-PE可以取代碳钢，不锈钢，青铜等，用于纺织，造纸，食品机械，运输，陶瓷，煤炭等领域。
目前，世界上超高分子量聚乙烯年生产能力为8万吨。
我国UHMW-PE年生产能力为1万吨。
世界上UHMW-PE生产及应用至今已有30多年的历史。
近10年随着加工技术的不断发展，其产量和消费量不断增长:1989年消耗量为5。
0万吨，1995年市场销售量达到6万吨。
蒙特尔是世界UHMW-PE主要生产商，它在北美有一家年生产能力为1。
6万吨的工厂，1997年其年产能力从1。
6万吨增至2。
7万吨。
目前，蒙特尔在北美拥有47%的市场份额，在其它地区的销售量不是很多。
该公司目前研究与开发重点集中在现有产品改性方面。
荷兰DMS公司和日本三井公司的UHMW -PE生产规模都比较小。
除生产常规牌号外，还提供特殊牌号(如注射成型牌号，纤维牌号和超细UHMW-PE)。
1997年，国际市场UHMW-PE需求量约为6万吨，其中，北美占56%，西欧占34%。
与北美及西欧良好的开发市场相比，UHMW-PE 在亚洲的消费量很小，仅占10%。
在亚洲各国中，日本年消费量最大，约为2000 吨。
国内于70年代末开始研制超高分子量聚乙烯。
当时的研究单位有上海高桥化工厂，安微化工研究院，广州塑料厂等，但皆因技术不过关，树脂分子量只能达到150万左右。
北京助剂二厂在年产8000吨低压聚乙烯装置上生产超高分子量树脂，产量从1000吨逐年增加，目前该厂年生产能力已达1万吨。
该厂把研究与开发重点放在改进产品质量方面。
目前其产品的内在质量(如分子量，堆密度，抗张强度，断裂伸长率等)可达到日本三井240M，340M和德国赫司特公司GUR432牌号水平。
超高分子量聚乙烯的制备与应用研究
超高分子量聚乙烯的制备与应用研究超高分子量聚乙烯（Ultra high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE）是一种具有极高分子量的聚乙烯材料。
它的分子量通常高达100万或以上，因此具有非常好的物理性质和化学稳定性。
近年来，它得到越来越广泛的应用，尤其是在医疗健康领域。
在这篇文章中，我们将讨论UHMWPE的制备方法和应用研究进展。
一、UHMWPE的制备UHMWPE是一种高分子材料，由于其分子量非常高，通常需要采用特殊的制备方法。
目前的制备方法主要有两种：GUR法和拉伸扭转法。
1. GUR法GUR法是通过化学聚合反应将聚乙烯分子聚合成UHMWPE。
首先，在高温、高压、氢气催化下，将聚乙烯聚合成高分子量的聚乙烯预聚物。
接着，使用特殊的物理处理方法将预聚物转化为UHMWPE。
GUR法制备的UHMWPE具有极高的分子量和材料的稳定性。
但相对于其他制备方法，生产成本较高。
因此，它通常被用于高端应用领域。
2. 拉伸扭转法拉伸扭转法，顾名思义，是通过在高压、低温的条件下使用高速旋转的环形器，在聚乙烯分子中形成了链的双螺旋结构。
这种结构使得UHMWPE聚合物的分子量特别高，能够达到100万以上。
和GUR法相比，拉伸扭转法的制备成本较低，且适用于批量生产。
它是制备UHMWPE的常见方法之一，被广泛应用于各种场合。
二、UHMWPE的应用1. 医疗领域UHMWPE在医疗领域中的应用主要是作为关节置换术中使用的材料。
人工关节置换术是一种常见的手术，可以帮助骨科患者恢复正常的运动功能。
作为人工关节的配件，UHMWPE材料不仅具有高度的生物相容性和良好的耐磨性和耐腐蚀性，还解决了由于金属或其他材料接触引起的损伤、腐蚀和热分解问题。
2. 航空航天领域UHMWPE材料在航空航天领域也有广泛应用，可以用于制造轻量化的部件、结构件和零部件。
航空航天领域对广泛的材料要求较高，需要具有高强度、高耐磨、高温、耐久等特点。
超高分子量聚乙烯的制备与应用
超高分子量聚乙烯的制备与应用超高分子量聚乙烯（Ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE）是一种高性能工程塑料，具有优异的力学性能、耐磨性、抗切割性、化学稳定性、耐低温性和生物相容性等优良特性，广泛应用于医疗器械、高压管道、抗风电塔、板材、轮毂等领域。
本文将介绍超高分子量聚乙烯的制备工艺与应用现状。
1. 制备工艺超高分子量聚乙烯的制备工艺是高分子化学领域的重要研究领域之一。
目前，主要有几种制备工艺：单体聚合法、离子催化法、注塑成型法和剪切流加工法。
其中，剪切流加工法是一种相对新的制备工艺，具有制备工艺简单、生产效率高、产品尺寸大、涂层均匀等优点，被广泛应用于实际生产中。
剪切流加工法是通过高分子化学和加工工艺相结合的方法来制备超高分子量聚乙烯的。
具体流程为：首先，在高分子聚合物量小的状态下，将聚乙烯单体加入反应器中，在催化剂的作用下进行聚合反应。
随着聚合度的不断增加，聚合物分子量逐渐变大，至最终达到超高分子量聚乙烯的制备目标。
随后，将制备得到的聚乙烯高分子物质加入注塑成型机中，通过控制剪切流和压力来实现高分子物质的变形成型。
最终，通过热处理等后处理工艺，可获得具有优良性能的超高分子量聚乙烯制品。
2. 应用现状超高分子量聚乙烯具有丰富的应用领域，涉及到医疗器械、工业制品、建筑装饰、运动设备等多个领域。
本节将分别介绍超高分子量聚乙烯在不同领域的应用现状。
2.1 医疗器械领域由于超高分子量聚乙烯具有生物相容性和良好的生物适应性，因此被广泛应用于医疗器械的制造中。
在体外器官、人工骨头、人工血管、关节置换、膝关节置换等领域都有广泛的应用。
超高分子量聚乙烯制成的体内植入物，具有抗磨损、耐高压缩性和结构稳定的特点，可以更好地模拟人体器官的形态，有效减少人工植入物的排异反应。
2.2 工业制品领域超高分子量聚乙烯的高强度、耐磨性和化学稳定性被广泛应用于工业制品领域。
超高分子量聚乙烯泡沫材料的制备及应用研究
超高分子量聚乙烯泡沫材料的制备及应用研究超高分子量聚乙烯泡沫材料是目前研究热度较高的一种新材料，它具有很多优异的性能，如优良的抗压性、吸能性、热稳定性、维度稳定性、较低的热导率等，广泛应用于建筑、包装、汽车、航空航天等领域。
一、超高分子量聚乙烯泡沫材料的制备目前，制备超高分子量聚乙烯泡沫材料的主要方法有物理发泡法和化学发泡法两种。
物理发泡法是把聚乙烯高温下融化后，通过机械或化学方法使其形成气泡，在冷却过程中固化而成的泡沫材料。
而化学发泡法则是在聚乙烯中加入发泡剂和交联剂，通过化学反应来制备泡沫材料。
在超高分子量聚乙烯泡沫材料的制备过程中，一些关键技术是尤为重要的。
首先，制备工艺中的原材料的选择至关重要，而且制造工艺参数的设定也至关重要。
其次，制备过程中，控制泡孔尺寸和分布、密度均匀性等技术难点需要特别注意。
此外，制备过程中的温度、压力、时间、添加剂等一系列工艺参数的优化控制，也是实现高品质超高分子量聚乙烯泡沫材料制备的关键。
二、超高分子量聚乙烯泡沫材料的应用超高分子量聚乙烯泡沫材料在现代工业中有着广泛的应用。
首先，在航空航天、汽车、高铁等领域中，采用超高分子量聚乙烯泡沫材料制成的复合材料可以提高结构刚度和强度，并具有减轻重量的效果。
其次，在建筑节能领域，超高分子量聚乙烯泡沫材料也被广泛应用于屋顶保温、墙体外保温、地下室保温等方面。
其次，在包装材料领域，超高分子量聚乙烯泡沫材料的优异性能使其成为了一种重要的包装材料，尤其对于需要保温、保冷、缓冲的物品扮演重要角色。
总之，超高分子量聚乙烯泡沫材料的制备技术越来越成熟，应用领域也越来越广泛。
未来，国内超高分子量聚乙烯泡沫材料的研究和开发仍将持续发展，它将带动相关行业的创新和进步，为工业发展和环保事业作出更大的贡献。
超高分子量聚乙烯的生产技术和运用研究
超高分子量聚乙烯的生产技术和运用研究摘要:众所周知，专业工作人员多年来从未停止过对超高分子量聚乙烯的研究。
超高分子量聚乙烯最大的特点就是抗冲击性能强、耐化学腐蚀性能高等，所以在多个领域当中得到重视与应用，例如：工业、农业、人们日常生活、建筑等领域。
因此，本篇文章主要对超高分子量聚乙烯的生产技术及应用进行认真分析，希望能够在帮助超高分子量聚乙烯更好发展等多个方面起到一些参考。
关键词:超高分子量聚乙烯；生产技术；应用；经过认真分析和了解之后发现，超高分子量聚乙烯是现如今世界上面消耗量最大的塑料，伴随时间的不断推移，相关技术愈发成熟。
超高分子量聚乙烯生产能力在不断提高，使得产品性能以及生产技术加快发展的速度。
在薄膜、建材、管道等多个领域当中全部得到广泛的应用。
基于此，本文下面主要对超高分子量聚乙烯的生产技术以及应用展开探讨。
1、概况什么是超高分子量聚乙烯？主要指的就是分子量在150万以上的聚乙烯产品，是一种新型的热塑型工业塑料。
分子结构与普通的聚乙烯之间有许多相同的地方，但是也有一定的差异，即：超高分子量聚乙烯耐磨性高，还有耐低温、耐腐蚀等特点，将其加入到零下269~80摄氏度的条件之下，超高分子量聚乙烯不会受到温度因素所带来的影响，所以人们又将其称之为“令人称奇”的工程塑料。
2、超高分子量聚乙烯材料性能据了解，超高分子量聚乙烯材料性能很多，主要包括以下几个方面。
其一:较好的耐磨性。
将超高分子量聚乙烯的耐磨性与钢相比较，发现超高分子量聚乙烯材料在工程塑料行列当中，其摩擦系数最小。
其二:抗冲击能力强。
超高分子量聚乙烯的抗冲击性和吸收冲击能的特点很强，冲击强度是尼龙的2倍、也是聚氯乙烯的20倍。
其三:柔韧性好。
伸长率可以达到350%，而一般的钢筋断裂伸长率只能够达到30% 。
其四:耐腐蚀性强。
超高分子量聚乙烯为饱和分子团，结构化学极为稳定。
所以将其加入到航海事业当中去，可以发挥出不可替代的作用[1]。
3、超高分子量聚乙烯的生产技术超高分子量聚乙烯现如今的生产，大多都会应用其格勒型高效催化剂的低压淤浆法，展开相关生产。
超高分子量聚乙烯材料性能研究与应用
超高分子量聚乙烯材料性能研究与应用一、超高分子量聚乙烯概述超高分子量聚乙烯（Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene，UHMWPE）是一种高分子材料，由乙烯重复单位组成。
其相对分子质量在100万以上，其链长可达数十万到数百万之间，是具有极高分子量和相对较低亲和力的聚合物。
UHMWPE的韧性、耐磨性、耐化学性等性能非常优良，极具应用价值。
二、UHMWPE的性能研究1.力学性能UHMWPE具有较高的力学性能，其拉伸强度和模量均高于普通聚乙烯，同时韧性也非常好。
由于UHMWPE的分子量非常高，链长非常长，因此其分子间相互作用力较弱，分子间键的可拉伸程度也更大，这也是UHMWPE相对较高的韧性的原因。
2.耐磨性能UHMWPE具有非常出色的耐磨性能，是目前最优秀的耐磨聚合物之一。
其高分子量导致UHMWPE的摩擦系数较低，表面非常光滑，摩擦热量很少，而且UHMWPE的分子链特别长，在受到力的垂直方向上会像弹簧一样回弹，导致UHMWPE的表面磨损极低。
3.尺寸稳定性UHMWPE的尺寸稳定性非常高，即其在一定范围内能够保持其形状不变。
由于UHMWPE的分子量非常高且性质稳定，其物理、化学性质不受温度和潮湿等环境影响，具有非常出色的尺寸稳定性。
4.化学稳定性UHMWPE的化学稳定性非常高，不易受化学腐蚀影响，几乎不受水、油、酸、碱等化学物质的侵蚀。
同时，UHMWPE只有少量的极性分子，因此非常难与其他物质发生化学反应。
三、UHMWPE的应用1. 人工关节UHMWPE是人工关节中的主要材料之一。
相较于其他材料，UHMWPE具有优越的生物相容性、机械强度、耐磨性和尺寸稳定性等特点，非常适合用于人工髋、膝等关节的制作。
2. 高温耐磨颗粒UHMWPE可用于高温耐磨颗粒的生产，此类产品主要用于电力、冶金、油田等中需要承受高温和高速运转的设备的密封、搅拌、输送等部位，UHMWPE的高强度、高耐磨、耐腐蚀等性能让它成为高温耐磨颗粒材料的首选。
超高分子量聚乙烯在航空航天材料中的应用研究
超高分子量聚乙烯在航空航天材料中的应用研究超高分子量聚乙烯（Ultra-high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE）是一种具有优异性能的高分子材料，其在航空航天领域中得到了广泛的应用。
本文将从材料特性、应用领域和未来发展三个方面对UHMWPE在航空航天材料中的应用研究进行探讨。
一、UHMWPE材料特性UHMWPE是一种线性结构的超高分子量聚合物，具有以下显著特性：1. 高强度：UHMWPE具有很高的拉伸强度和冲击强度，是一种强度较高的材料，能够承受复杂的力学环境。
2. 低摩擦系数：UHMWPE具有极低的摩擦系数，能够有效减少机械摩擦损耗，提高设备的寿命。
3. 良好的耐磨性：UHMWPE具有优异的耐磨性能，能够在恶劣条件下长时间使用而不易受到磨损。
4. 高化学稳定性：UHMWPE对于酸、碱、溶剂等化学物质有很好的耐腐蚀性，能够在恶性环境下稳定工作。
二、UHMWPE在航空航天材料中的应用领域1. 航空领域：UHMWPE被广泛应用于航空器中的结构件、悬挂件和密封件等部位。
其具有轻质、高强度和抗磨损的特性，能够减轻飞机自重、提高载荷能力和延长使用寿命。
2. 航天领域：UHMWPE在航天器的航行、制导和控制系统中扮演着重要角色。
其耐磨损、耐腐蚀的特性使得UHMWPE能够应对极端的航天环境，并具备良好的机械性能和化学稳定性，确保航天器的顺利运行。
3. 底盘材料：UHMWPE也被广泛应用于航空航天器的底盘材料，如轮胎、底盘垫片等，以提供更好的缓震效果和减少震动对飞行器产生的影响。
4. 结构材料：UHMWPE在航空航天领域中还可以用作结构材料，例如用于制造航空航天器的防热护盾、隔音材料等。
三、UHMWPE在航空航天材料中的未来发展1. 提高性能：未来的研究重点将是进一步提高UHMWPE的强度、耐磨性和耐紫外线能力，以满足不断升级的航空航天需求。
2. 复合材料应用：将UHMWPE与其他材料如碳纤维、陶瓷等进行复合，可以进一步优化材料性能，提高整体性能。
超高分子量聚乙烯的开发和应用
超高分子量聚乙烯的开发和应用摘要：随着现代化科学技术的迅猛发展，对材料的需求也相应有所变化，超高分子量聚乙烯材料具有十分优越的综合性能。
本文主要从加工技术、加工性能完善以及聚乙烯复合化等方面对超高分子量聚乙烯开发及应用进行分析探讨。
一、前言聚乙烯英文名称：polyethylene ，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。
在工业上，也包括乙烯与少量α－烯烃的共聚物。
聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70~-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良;作为工程塑料，超高分子量聚乙烯具有线型结构以及突出的综合性能。
最早实现工业化是在上世纪五十年代的美国，之后先后在德、日等国实现。
我国于上世纪七十年代末正式投入生产。
最初分子量仅为150万左右，在日益进步的工艺水平的影响下，当前分子量最高可达300万。
超高分子量聚乙烯分子量平均值在35万到800万之间，正是由于具备如此之高的分子量，使其在耐冲击、耐磨损以及耐化学腐蚀等方面具有突出表现；不仅如此，超高分子量聚乙烯在耐低温方面也有出色表现，即时处于-40℃低温环境中，其冲击强度依旧良好，其正常使用的最低温度为-269℃。
二、加工技术超高分子量聚乙烯熔融状态下的粘度为108Pas，这就意味着其流动性较弱，熔体指数接近于零，因此，利用常规机械加工方式进行加工不太现实。
随着机械年来超高分子量聚乙烯加工技术的不断进步，再加上对常规加工设备的改进，超高分子量聚乙烯的成型加工方式已经从之前的先压制再烧结成型发展成挤出、吹塑-注射成型以及其它特殊方法。
1.一般加工技术聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。
聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。
采用不同的生产方法可得不同密度(0.91~0.96g/cm3）的产物。
聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。
超高分子量聚乙烯的合成及应用成型研究
超高分子量聚乙烯的合成及应用成型研究超高分子量聚乙烯（UHMWPE），是乙烯的线性均聚物，与高密度聚乙烯（HDPE）的结构类似，但平均链长为标准等级HDPE的10~100倍，其分子量一般都在300万以上。
它最早由Karl Ziegler合成，具有优良的抗张强度、耐冲击、耐滑移、耐磨、耐化学腐蚀以及自润滑等性能，通过了美国FDA和USDA的认证，广泛应用于化工、机械、食品、医疗、军工、纺织、采矿等行业。
1 聚合工艺乙烯的聚合主要受聚合温度、压力、催化剂组成及用量、外给电子体和氢气的影响，有高压聚合、气相聚合、淤浆聚合与溶液聚合这几种工艺，然而能用于UHMWPE聚合的却只有淤浆聚合与气相聚合。
1.1 淤浆工艺淤浆工艺主要包括搅拌釜工艺与环管工艺。
搅拌釜工艺包括Hostalen工艺和CX工艺，目前大约2/3的UHMWPE聚合采用Hostalen的连续搅拌釜工艺。
此工艺最早是由德国Hoechst公司（现Basell公司）为高密度聚乙烯（HDPE）所开发，典型的工艺流程见图1，它使用双釜反应器，可通过串联或并联生产出单峰或者双峰的HDPE产品。
而UHMWPE和HDPE淤浆工艺最主要的差别还是在工艺条件的优化、助催化剂/三价钛的配比上。
此外，由于UHMWPE产物为粉末状，UHMWPE不需要造粒工序。
Sudhakar P通过优化工艺条件而用传统Ziegler-Natta合成了分子量在400万~600万之间的UHMWPE。
上海化工研究院在1996年开发出以氯化镁、四氯化钛、钛酸酯类或苯甲酸酯为催化体系的单釜聚合工艺，经聚合、过滤、汽提、干燥后分子量达500万，产品性能与Hostalen工艺产品相似，填补了国内空白。
1.一号反应器；2.二号反应器；3.后反应器；4.离心分离器；5.流化床干燥器；6.粉末处理器；7.膜回收系统；8.溶剂精制与单体回收系统；9.挤压造粒图1 典型Hostalen工艺流程环管工艺主要有Phillips公司的Phillips单环管工艺和Ineos公司的InnoveneS双环管工艺。
超高分子量聚乙烯的合成及应用
超高分子量聚乙烯的合成及应用超高分子量聚乙烯（Ultra-High Molecular Weight Polyethylene，简称UHMWPE）是一种高强度、高模量、高韧性的高分子材料。
由于其具有良好的耐磨、耐腐蚀、低摩擦系数、低密度等优良性能，UHMWPE广泛应用于医疗、航空航天、能源、轻工等领域。
一、UHMWPE的合成UHMWPE通常采用Ziegler-Natta催化剂或铂催化剂对低密度聚乙烯进行聚合反应，其中铂催化剂反应速度慢、生产成本高，而Ziegler-Natta催化剂反应速度较快、生产成本低，因此工业生产中多采用Ziegler-Natta催化剂。
此外，为了获得更高的聚合度和分子量，UHMWPE的合成通常采用连续的聚合反应，应用高压和特殊工艺条件，如聚合反应温度、聚合剂浓度、溶剂种类等方面进行优化。
二、UHMWPE的应用1. 医疗器械领域UHMWPE是人工关节材料中最常用的材料之一。
其因具有高强度、高韧性、低摩擦系数等优良性能，适用于人工髋关节和人工膝关节等材料的制造。
该材料还广泛用于医疗用支架、球型人工心脏瓣膜等。
2. 轻工业领域UHMWPE因其良好的耐磨、耐腐蚀、低摩擦系数等性能，在轻工业领域得到广泛应用。
例如，在制造纺织品和服装方面，许多UHMWPE材料被用作面料，以增强产品的强度和耐用性。
同时，在制造鞋类产品方面，UHMWPE材料也被广泛应用于鞋底、鞋面等。
3. 航空航天领域UHMWPE航空航天领域中也发挥着独特的作用。
例如，UHMWPE因其高的耐用性、高的强度、良好的耐磨性，被广泛应用于制造飞机点火系统中的电缆绝缘材料以及卫星电子设备中使用的内部分支线等。
4. 能源领域在能源领域，UHMWPE广泛应用于输电和管道系统。
它可以被用于作为输电线材中的电挤出绝缘材料。
此外，UHMWPE还可以被用作管道隔热材料，因为它具有良好的耐腐蚀性和低温性能。
5. 其他应用领域UHMWPE并不仅仅局限于上述几个领域，它在其他许多领域也有广泛的应用。
超高分子量聚乙烯在航空航天领域的应用研究
超高分子量聚乙烯在航空航天领域的应用研究近年来，随着科学技术的飞速发展，超高分子量聚乙烯作为一种性能优异的材料在航空航天领域引起了广泛的关注。
其独特的物理和化学性质使其具备了在航空航天领域中广泛应用的潜力。
本文将对超高分子量聚乙烯在航空航天领域中的应用进行探讨，并对其优势和挑战进行分析。
一、超高分子量聚乙烯的特性超高分子量聚乙烯是一种高聚合度的聚合物，具有极高的分子量和独特的物理性质。
首先，超高分子量聚乙烯具有优异的耐磨性，具备了在高速摩擦条件下的出色表现，这使其在飞机零部件如涡轮、齿轮和轴承等的制造中具备了巨大的优势。
其次，超高分子量聚乙烯具有较高的拉伸强度和刚度，这使得它成为航空航天领域中结构件的理想选择。
此外，超高分子量聚乙烯还具有出色的耐腐蚀性和化学稳定性，能够承受极端环境条件下的挑战。
二、超高分子量聚乙烯在航空航天领域的应用1. 高强度零部件制造超高分子量聚乙烯的优异物理性质使其成为制造高强度零部件的理想材料。
例如，它可以用于制造飞机的涡轮叶片、机翼结构和推进器组件等。
其高强度、轻质化和耐腐蚀性使其成为减轻飞机重量的有效途径，从而提高了飞机的性能和燃油效率。
2. 航天器热防护材料航天器在大气层再入阶段会面临极高的温度和剧烈的高速空气流动。
超高分子量聚乙烯的独特性能使其成为制造航天器热防护材料的理想选择。
其优异的热稳定性和隔热性能可以有效地保护航天器的结构不受高温侵害。
3. 航空航天润滑剂超高分子量聚乙烯还可以用作航空航天领域中的润滑剂。
其优异的耐磨性和低摩擦系数使其成为涡轮发动机和航空器系统的理想润滑剂。
它可以减少摩擦和磨损，提高机械系统的效率和寿命。
三、超高分子量聚乙烯的挑战与前景尽管超高分子量聚乙烯在航空航天领域中具备巨大的潜力，但仍面临着一些挑战。
首先，超高分子量聚乙烯的生产成本较高，限制了其在大规模应用中的推广。
其次，其结构设计和加工工艺都相对复杂，需要进一步改进和优化。
此外，超高分子量聚乙烯的性能受到其分子量的限制，如何实现更高分子量的聚合是未来研究的重点。
超高分子量聚乙烯材料及其应用
超高分子量聚乙烯材料及其应用摘要：随着我国科技水平的发展，聚乙烯材料已成为目前世界上产量最大、使用量最大的塑料产品之一。
超高分子量聚乙烯从分子结构来看与普通聚乙烯材料相同，但是分子量却是非常高的，所以超高分子量聚乙烯材料具有更好的性能，其中表现最突出的就是抗冲击性、耐腐蚀性、耐低温，同时还具有较好的自润滑性、吸收冲击性能、无毒无害等，由于其综合性能较好所以被广泛的使用在石油化工产业、医疗行业、建筑行业、机械制造行业以及农业生产等领域，并且都得到了良好的应用效果。
关键词：超高分子量聚乙烯材料；石油化工企业；应用1、超高分子量聚乙烯材料概述随着超高分子量聚乙烯材料的发展，得到了广泛的应用，这主要与其特性有关。
超高分子量聚乙烯材料本身具有良好的物理特性，这样就给应用带来了较多的便利，与普通聚乙烯材料相比其还具有较好的抗腐蚀性、抗冲击性与耐磨性等。
但是其在使用的过程中也呈现出一些缺点，比如说熔点较高，在某一些生产中根本是不适用的，且流动性也很差等。
要想有效的解决这些缺点应对其进行更加深入的研究，进一步完善其使用性能。
2、超高分子量聚乙烯材料性能分析2.1耐磨性能分析超高分子量聚乙烯材料具有非常好的耐磨性能，且耐磨性能随着式量的增高也就变得越好，但是也是有一定限度的，当式量达到一定范围是耐磨性不会再随之增高。
在同等磨损条件下超高分子聚乙烯材料一般来说都是运用的砂浆磨损方法来对磨损率进行测试与检验的。
通常检验比对分析可得知，超高分子聚乙烯材料所检测出来的磨损性能指数是比较高的。
与聚四氟乙烯的磨损性能相比，是聚四氟乙烯相比的5倍；与碳钢的磨损性能相比，是碳钢的7倍；与黄铜的磨损性能相比，是黄铜的27倍。
2.2润滑性能分析由于超高分子量聚乙烯材料的摩擦系数比较低，与普通聚乙烯材料相比其具有更好的润滑性能。
其自润滑系数=0.10022，水润滑摩擦系数=0.05010，油润滑系数=0.05008。
超高分子量聚乙烯材料表面吸附能力相对较弱所以不容易粘附异物，其粘附性能仅次于聚四氟乙烯材料。
超高分子量聚乙烯纤维制造及应用探讨
超高分子量聚乙烯纤维制造及应用探讨摘要：超高分子量聚乙烯纤维作为一种优质材料，具备出色的性能，拥有广泛的应用领域。
利用不同的制备方法，可获得高质量的超高分子量聚乙烯纤维材料，既有利于提高制造业的发展成果；又有利于促进新材料应用质量。
本文从超高分子量聚乙烯纤维的制造方法进行分析，并阐述其应用范围，体现这一材料的整体价值。
关键词：超高分子量聚乙烯纤维；制造；应用引言：超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维，主要是在控制分子量数值的聚乙烯中，通过具体工艺制造出高质量纤维产品。
超高分子量、高度取向、高结晶度使聚乙烯纤维被统称为超高分子量聚乙烯纤维。
这一纤维材料具有对称性、稳定性、惰性等应用性能；同时，超高分子量聚乙烯纤维还具有耐气候、耐腐蚀、耐冲击、耐海水、耐切割、耐疲劳、耐低温、绝缘性、射线穿透等特点。
超高分子量聚乙烯纤维在诸多领域中被广泛应用，涉猎的应用范围较为广阔，具有良好的应用效果。
1.超高分子量聚乙烯纤维的制造制造超高分子量聚乙烯纤维的方法较多，常见的制作方法包括：基体树脂制造法、纤维制备方法、干法纺丝法、湿法纺丝法、新的制造方法等。
特别要注意的是：在工业制造超高分子量聚乙烯纤维时，一般会使用凝胶纺丝——热拉伸方法。
1.1基体树脂制造方法超高分子量聚乙烯纤维选择100万以上的聚乙烯基体树脂，提高纤维的性能质量。
通过，符合要求的标准分子量为300万-600万的聚乙烯作为基体材料。
基于此，在这一制造方法下，能够提高超高分子量聚乙烯纤维制造效率与质量。
这一制造方法的弊端是：无法采用普通的熔融纺丝方法进行纺丝，使超高分子量聚乙烯纤维制造受到阻碍，导致超高分子量聚乙烯纤维的制造成本增大。
1.2纤维制备方法纤维制备方法是超高分子量聚乙烯纤维制造最早期的方法。
制造超高分子量聚乙烯纤维中，要应用以下两个原理：（1）提高纤维分子量，减少大分子末端纤维结构缺陷；（2）分子链顺延纤维轴拉伸，保持纤维轴向直排列顺序，增强纤维制备的高效性。
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超高分子量聚乙烯具有优良的抗水性能, 几乎不吸水, 其吸水率在工程塑料中是最小的。其耐冲击 性能也是目前工程塑料中最高的, 比以耐冲击性能著称的聚碳酸酯还要高 3~ 5 倍。由于超高分子量聚
收稿: 2011- 11- 04; 修回: 2011- 11- 17; 作者简介: 黄安平( 1979- ) , 男, 工程师, 从事聚烯烃催化剂方面的研发工作; E- mail: huang anping@ petr ochina. com. cn.
表 4 国内 UHMWPE 管材的性能
Table 4 Domestic perf ormance of UHMWPE pipe
项目
密度, g/ cm3 拉伸强度, MPa 冲击强度, kJ/ m 2 压缩强度, MPa
表 1 UHMWPE 与其它工程塑料性质对比
Table 1 Characteristic Comparison of UHMWPE and other engineering plastic
密度, g/ cm 3 抗张强度, kg/ cm 2
断裂伸长率, % 抗冲击强度, kJ /m 2
布氏硬度, D 动磨擦系数 吸水率, %
产基地, 目前 T ICONA 的总产能已达到 9 万吨/ 年; 美国的蒙特尔公司是世界第二大生产商, 产能约为 21 7 万吨/ 年, 占有北美 47% 的市场份额。荷兰 DSM 和日本三井化学生产规模相对较小, 除生产常规牌
号外, 还提供特殊牌号的超高分子量聚乙烯产品。世界主要的超高分子量聚乙烯生产厂家见表 2。
2010 11 11 11 5 01 4
总体来说, 国内超高分子量聚乙烯市场供需还存在一定的缺口, 随着应用领域的不断开发和新技术 水平的不断增长, 预计到 2015 年国内超高分子量聚乙烯的市场需求量将会达到 51 0 万吨/ 年。
除了在板材、型材和管材等主要的使用领域不断扩展之外, 值得一提的是, 在超高分子量聚乙烯纤维 领域, 近年来发展十分迅速, 市场占有率逐年增加。自美国发生/ 91 110恐怖事件后, 防弹衣等防护类产品 的需求量急剧增加。目前, 欧美和日本在超高分子量聚乙烯纤维的用途结构方面有一些差异, 欧美主要 用于防弹衣和武器装备, 占总用量的 60% ~ 70% , 其次为缆绳、渔网和劳动防护用品等; 日本主要用于缆 绳、渔网和劳动防护用品。
国内超高分子量聚乙烯近年来发展很快, 超高分子量聚乙烯催化剂制备技术也得到了长足的发展, 目前能看到的文献报道的技术大多是用改进的 Ziegler- N att a 催化剂为主[ 8~ 10] 。
值得一提的是, 有报道称日本旭化成公司最近已开发出以茂金属催化剂为基础的超高分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量聚乙烯 催化剂, 并开始向市场发展[ 11] 。
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高分子通报
2012 年 4 月
乙烯分子结构以直链为主, 具有超拉伸取向必备的结构特征, 其拉伸强度高达 3~ 31 5GPa, 拉伸弹性模量 高达 100~ 125GP a。
超高分子量聚乙烯还具有优良耐化学药品性, 在一定温度、浓度范围内能耐各种腐蚀性介质及有机 溶剂。优良的耐低温性能, 在冰点以下也具有良好的冲击强度, 最低使用温度可以达到- 269 e 。另外, 超高分子量聚乙烯还具有良好的不粘性、无毒、优良的电气绝缘性能、比 H DPE 更好的耐疲劳性及耐 C射线能力等[ 5] 。
产能( 万吨/ 年) 91 00 21 70 11 00 01 45 21 00 01 4 01 2 01 4 01 72 161 87
国内目前超高分子量聚乙烯产能超过 3 万吨/ 年, 主要生产企业有北京东方石油化工有限公司、上海化 工研究院、齐鲁化工研究院、无锡富坤化工有限公司、安徽省特佳劲精细化工有限公司等。其中北京东方石
2 超高分子量聚乙烯的发展
1957 年美国联合化学公司采用 Zieg ler- Nat ta 催化剂首先制备出 UH M WPE, 随后由德国 H oechst 公司于 1958 年将其实现商品化。之后, 美国 H ercules 公司和日本三井石油化学工业股份有限公司相继 从树脂销售, 逐步转向 U H MWP E 的生产, 并着力开拓其应用领域。随着应用领域的开发和新技术水平 的不断提高, 超高分子量聚乙烯的应用范围不断扩展, 需求也再不断增大。
国内超高分子量聚乙烯应用起步较晚, 起点较高, 近年来发展很快, 年增长率达到 30% , 主要用于生 产板材、型材和异型材, 这部分需求占总需求量的 50% 以上。工业管材约占 20% , 纤维占 15% , 滤材约占 10% , 其它占 5% 。近年来国内超高分子量聚乙烯消费情况见表 3。
表 3 近年来国内超高分子量聚乙烯消费情况
关键词: 超高分子量聚乙烯; 性能; 生产; 应用
引言
超高分子量聚乙烯( UH M WP E) 一般是指相对分子质量在 150 万以上的聚乙烯产品, 由于具有很多 优异的性能, 在国民经济的各个领域中发挥着重要的作用, 被称为/ 奇异的塑料0[ 1] 。
1 超高分子量聚乙烯的性能
超高分子量聚乙烯是一种线性结构的具有优良综合性能的工程塑料。大分子主要由亚甲基组成, 分子链 上基本不含极性基团[ 2~ 4] , 分子结构上没有支链和双键等。这赋予了超高分子量聚乙烯具有其它常规分子量 聚乙烯所不具备的优越的机械性能, 超高分子量聚乙烯与其它工程塑料性能比较见表 1。超高分子量聚乙烯耐 磨性位居塑料之首, 比碳钢、黄铜还耐磨数倍, 其耐磨性能是普通聚乙烯的数十倍以上, 而且随着分子量的增 加, 其耐磨性能也会进一步提高。摩擦系数也比其它工程塑料小, 可以与聚四氟乙烯相媲美, 是理想的润滑材 料, 由于其良好的耐磨性能和润滑性能, 超高分子量聚乙烯在人工关节方面得到了广泛应用。
由于现阶段很多超高分子量聚乙烯高端产品都用于军事用途和高科技领域, 发达国家和少数几个掌 握核心技术的公司对超高分子量聚乙烯催化剂的制备技术严格保密, 国内外对于超高分子量聚乙烯催化 剂制备方面的报道很少。近年来随着超高分子量聚乙烯民用方面用途的扩展, 超高分子量聚乙烯催化剂 方面的专利数量有所上升, 但总体来说数量仍然较少。国外的赫彻斯特股份公司和三星综合化学株式会 社都再国内申请了专利, 基本上都是用改进后的传统催化剂制备超高分子量聚乙烯产品, 利用催化剂组 分的改变和聚合工艺的优化调节聚合物性能[ 6, 7] 。
表 2 世界主要超高分子量聚乙烯生产厂家
Table 2 Major manuf acturers of UHMWPE in the world
国外企业 国内企业
合计
公司名称 德国 T ICONA 公司
美国蒙特尔 荷兰 DSM 日本三井化学 北京东方石油化工有限公司 上海化工研究院 齐鲁化工研究院 无锡富坤化工有限公司 安徽省特佳劲精细化工有限公司
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高分子通报
2012 年 4 月
模具和强力牵引装置, 成功解决了 U H MWP E 连续挤出困难的技术难题, 开发出一套完整的、在各种特
殊使用条件下对 UH M WP E 进行改性的生产技术工艺。该工艺具有提高管材强度( 强度可提高 30% 左 右) , 减少管材的壁厚( 同等压力条件下, 壁厚可减小 10% ) , 降低成本, 节约资源的优势[ 15] 。国内采用单 螺杆挤出的 UH MWP E 管材的性能如表 4 所示。
3 国内外超高分子量聚乙烯的生产情况
目前, 国内外超高分子量聚乙烯的总生产能力约为 17 万吨/ 年, 其中国外约 13 万吨/ 年, 主要的生产 厂家有德国的 T ICONA、美国的蒙特尔、荷兰的 DSM 和日本的三井化学等。其中德国的 T ICONA 产量
最多, 是领先世界的制造商, 在德国的欧伯豪森、美国的德克萨斯州的毕晓普以及中国南京等地都设有生
据不完全统 计, 现阶段我国的超高 分子量聚乙烯纤维生产厂家已发展到 20 家左右, 总产能达到 6000 吨以上。随着我国超高分子量聚乙烯纤维规模化工业的日益成熟, 加上生产成本和产品价格的下 降, 必将带动其在国防和民用领域的研究和发展, 社会需求量也将会保持持续增长。另外, 由于发达国家 对用于军事用途的超高分子量聚乙烯纤维制造加工技术严格的技术封锁, 发展超高分子量聚乙烯纤维对 我国国防建设和军事供给也有不同寻常的战略意义[ 1 2] 。
压制- 烧结是超高分子量聚乙烯加工最早采用、也是最普遍的方法。国外主要采用柱塞挤压机生产 U H M WP E 板、棒、管及各种型材[ 13] 等。近年来, 国内也研制出柱塞挤压成型技术。柱塞式挤出成型过 程是将粉料加入进料室, 经加热熔融塑化后, 在柱塞压力作用下使熔融物料通过挤出机口模挤出、冷却, 从而获得所要求的断面形状制品的过程。该方法成型过程中无剪切作用, 制品质量较好[ 14] 。
Table 3 Domestic consumption status of UHMWPE in recent years
产量( 万吨) 需求量( 万吨) 进口量( 万吨)
2006 01 54 01 8 01 3
2007 01 76 11 0 01 2
2008 01 85 11 1 01 3
2009 01 98 11 3 01 3
螺杆技术工艺主要用于生产管材、板材等产品。1994 年, 北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所 研制出 45mm 型 UH M WP E 专用螺杆挤出机工业化机组, 并成功制得 110mm @ 4mm 和 110mm @ 6m m 两种型号的管材。兰州西部管业有限责任公司特制的带有止断槽料筒的挤出机以及非中心出料的
第4期
高分子通报
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油化工有限公司产能约为 2 万吨/ 年, 是世界第三大的生产厂家, 是目前国内最主要的超高分子量聚乙烯生 产厂家, 也是国内规格牌号最齐全的厂家, 在国内占据主导地位, 其产品大部分都出口到其它国家和地区。
4 国内外对超高分子量聚乙烯的市场需求