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UHMWPE性能特点

1.耐低温性能

UHMWPE具有优异的耐低温性能，其耐冲击性与耐磨性在低温条件下基本保持不变。

2.耐冲击性和耐磨性

由于具有较高的分子量，UHMWPE有着其他塑料无可比拟的耐冲击和耐磨损性能。凭借卓越的抗冲击和可吸收冲击能的特性，UHMWPE无论是在外力强冲击，还是在内压力波动的情况下，都很难发生开裂现象。值得一提的是，在低温环境下，UHMWPE的抗冲击性能更优，约为聚碳酸酯的2倍。此外，UHMWPE还具有极高的抗滑动摩擦能力，耐磨性高于一般的金属和塑料制品，约为碳钢的6.6倍、不锈钢的5.5倍、黄铜的27.3倍、酚醛树脂的17.9倍及尼龙6的6倍。

3.化学稳定性

在一定的温度与特定浓度范围内，UHMWPE制品具有耐各种腐蚀介质、烈性化学物质及有机介质的作用。除高温下在某些强酸中会发生轻微腐蚀外，UHMWPE在其他碱液、酸液中不受腐蚀，例如在温度低于80℃的浓盐酸、浓度小于75%的硫酸和浓度小于20%的硝酸中，UHMWPE的性能相当稳定。

4.自润滑性

UHMWPE的自润滑性与聚四氟乙烯相当，摩擦系数仅为0.07~0.11。在环境恶劣、粉尘和泥沙多的地方，UHMWPE制品的自身润滑性十分突出，可有效保护相关工件不受磨损和拉伤。

5.生物无毒性

UHMWPE无味、无毒、无臭且无腐蚀性，具有生理惰性和生理适应性，美国食品与药品管理局和美国农业部允许其用于与食品和药品接触的场合，包括用于食品机械、在医药行业替代昂贵的不锈钢管输送物料及制作人工关节和骨骼等。

6.其他特性

UHMWPE制品具有不吸水、比重轻、易机械加工及可着色等特点，同时还拥有优良的耐环境应力开裂、抵抗快速开裂、电绝缘及耐疲劳等性能。不仅如此，UHMWPE还能够吸能、吸噪音，对中子还具有屏蔽作用，可满足各行业广泛的应用需求。

加工方法

1.模压成型

模压成型是**初采用的一种加工UHMWPE的方法，它主要用于大尺寸制品与板材的生产，其优点是制品密度高、尺寸稳定，其不足之处是生产效率低，容易发生氧化降解。目前，模压成型工艺在国内的发展已经比较成熟，与发达国家差距不大。

2.挤出成型

UHMWPE的挤出成型设备主要有柱塞挤出机、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机，其中双螺杆挤出多采用同向旋转双螺杆。

20世纪60年代，UHMWPE的生产大多采用柱塞式挤出机。柱塞挤出成型可看作是一种连续的压制-烧结法，因而在效率方面有所提高。它是目前UHMWPE加工中应用较多的一种方法，在欧美也同样得到了广泛使用，该方法主要用于加工一定长度的棒材，也可挤出管材、板材和异型材。到20世纪70年代中期，美国、德国和日本等国家先后开发了单螺杆挤出工艺。如今，许多国家使用双螺杆挤出机加工UHMWPE，国内也有人从事此项研究工作。

3.注塑成型

国外早在20世纪70年代后期，就出现了UHMWPE的注塑成型技术，日本三井油化公司于1976年实现了工业化生产，后来他们又成功研制出了往复式螺杆注塑成型技术。美国Hoechst公司于1985年初实现了UHMWPE的注塑成型生产。

虽然我国的一些大专院校和科研部门在20世纪80年代就开始了对UHMWPE注塑成型的研究工作，并取得了一定的经验和成果，但由于种种原因，至今还未实现UHMWPE注塑成型的规模化生产。

4.凝胶挤出

凝胶纺丝是制备高强度、高模量聚乙烯纤维的加工方法。UHMWPE纤维是当今世界上第三代特种纤维，具有很高的强度（高达30.8cN/dtex）与比强度，以及优良的耐磨、耐冲击、耐腐蚀和耐光等性能，可直接制成绳索、缆绳、渔网和各种织物、防弹背心、衣服及防切割手套等用品。不仅如此，UHMWPE纤维复合材料在军事用品（用作装甲兵器的壳体、雷达的防护外壳罩及头盔等）和体育用品方面（弓弦、雪橇和滑水板）也得到了较为广泛的应用。

5.热致相分离法（TIPS）成型UHMWPE多孔材料

针对UHMWPE的特点及相关微孔材料的使用性能要求，TIPS被用于UHMWPE微孔材料的成型。其具体的生产过程是，先将一些热塑性、结晶性的高聚物（如聚烯烃等）与特定的稀释剂在高温下混合并形成均相溶液，然后降低温度，使该溶液发生固-液或液-液相分离，接下来将稀释剂脱除，而稀释剂原本在体系中所占有的空间就形成了微孔。利用相分离工艺生产的UHMWPE多孔膜，可应用于电池隔膜、分离膜等领域。

6.射频加工

射频加工是一种较新的加工UHMWPE的方法，它是将UHMWPE粉末和损耗高的炭黑粉末均匀地混合在一起，然后通过射频辐照产生的热使UHMWPE粉末表面发生软化，从而使其能在一定的压力下固结。这种方法可在数分钟内模压出很厚的大型部件，其加工效率比目前UHMWPE常规模压加工高许多倍。