超高分子量聚乙烯的英文是：Ultra High Molecular Weight Polyethylene，這是現(xiàn)有的的可應(yīng)用于惡劣工作環(huán)境及多種用途的聚乙烯。在許多高難度的應(yīng)用條件下適用性非常好。

超高分子量是這種聚合物與眾不同的特質(zhì)，其具有300至600萬(wàn)的分子量，而高密度聚乙烯樹(shù)脂只有30萬(wàn)至50萬(wàn)。這種差別是保證超高分子量聚乙烯具備足夠的強(qiáng)度，以達(dá)到其他低等聚合產(chǎn)品所不可能具備的耐磨損和抗沖擊能力。超高分子量聚乙烯的超高分子量的含義是它不會(huì)融化并向液體一樣流動(dòng)，因而加工方法由粉末金屬技術(shù)衍生。傳統(tǒng)的塑料加工技術(shù)，比如注塑成型、吹塑和熱定型，無(wú)法應(yīng)用于超高分子量聚乙烯。擠壓成型是應(yīng)用于這種樹(shù)脂常見(jiàn)的加工工藝，這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品韌性更強(qiáng)。

原料

根據(jù)美國(guó)菲利普石油公司的劃分方法，分子量在150萬(wàn)以上的聚乙烯稱為“超高分子量聚乙烯（UHMWPE）”。德國(guó)赫斯特（Hoechst）公司、美國(guó)赫爾克樂(lè)斯（Hercules）公司和日本三井石油化學(xué)公司是上生產(chǎn)UHMWPE的三大公司，中國(guó)主要生產(chǎn)廠家是北京助劑二廠、上海高橋石化公司化工廠。超高分子量聚乙烯板的原料,就是分子量在150萬(wàn)以上的超高分子量聚乙烯.

2特點(diǎn)

UHMWPE極高的分子量賦予其優(yōu)異的使用性能，而且屬于價(jià)格適中、性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，它幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點(diǎn)，具有普通聚乙烯和其它工程塑料無(wú)可比擬的耐磨、耐沖擊、自潤(rùn)滑、耐腐蝕、吸收沖擊能、耐低溫、衛(wèi)生無(wú)毒、不易粘附、不易吸水、密度較小等綜合性能。事實(shí)上，目前還沒(méi)有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能。

耐磨性

UHMWPE的耐磨性居塑料之冠，并超過(guò)某些金屬，圖1為UHMWPE與其它材料耐磨性比較。從圖1可以看出，與其它工程塑料相比，UHMWPE的沙漿磨耗指數(shù)僅是PA66的1/5，HEPE和PVC的1/10；與金屬相比，是碳鋼的1/7，黃銅的1/27。這樣高的耐磨性，以致于用一般塑料磨耗實(shí)驗(yàn)法難以測(cè)試其耐磨程度，因而專門設(shè)計(jì)了一種沙漿磨耗測(cè)試裝置。UHMWPE耐磨性與分子量成正比，分子量越高，其耐磨性越好。

耐沖擊性

UHMWPE的沖擊強(qiáng)度，在所有工程塑料中名列前茅，圖2為UHMWPE與其他工程塑料沖擊強(qiáng)度比較，從圖2中可以看出，UHMWPE的沖擊強(qiáng)度約為耐沖擊PC的2倍，ABS的5倍，POM和PBTP的10余倍。耐沖擊性如此之高，以致于采用通常沖擊試驗(yàn)方法難以使其斷裂破壞。其沖擊強(qiáng)度隨分子量的增大而提高，在分子量為150萬(wàn)時(shí)達(dá)到大值，然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。值得指出的是，它在液氮中（-195℃）也能保持優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，這一特性是其它塑料所沒(méi)有的。此外，它在反復(fù)沖擊表面硬度更高。

自潤(rùn)滑性

UHMWPE有極低的摩擦因數(shù)（0.05～0.11），故自潤(rùn)滑性優(yōu)異。表1為UHMWPE與其他工程塑料摩擦因數(shù)比較。從表1可以看出，UHMWPE的動(dòng)嗎擦因數(shù)在水潤(rùn)滑條件下是PA66和POM的1/2，在無(wú)潤(rùn)滑條件下僅次于塑料中自潤(rùn)滑性好的聚四氟乙烯（PTFE）；當(dāng)它以滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)形式工作時(shí)，比鋼和黃銅加潤(rùn)滑油后的潤(rùn)滑性還要好。因此，在摩擦學(xué)領(lǐng)域UHMWPE被譽(yù)為成本/性能非常理想的摩擦材料。

耐化學(xué)藥品性

UHMWPE具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性，除強(qiáng)氧化性酸液外，在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)（酸、堿、鹽）及有機(jī)介質(zhì)（荼溶劑除外）。其在20℃和80℃的80種有機(jī)溶劑中浸漬30d，外表無(wú)任何反?，F(xiàn)象，其它物理性能也幾乎沒(méi)有變化。

沖擊能吸收性

UHMWPE具有優(yōu)異的沖擊能吸收性，沖擊能吸收值在所有塑料中高，因而噪聲阻尼性能很好，具有優(yōu)良的削音效果。

耐低溫性

UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性，在液氦溫度（-269℃）下仍具有延展性，因而能夠用作核工業(yè)的耐低溫部件。

衛(wèi)生無(wú)毒性

UHMWPE衛(wèi)生無(wú)毒，可用于接觸食品和藥物。

不粘性

UHMWPE表面吸附能力非常微弱，其抗粘符能力僅次于塑料中不粘性好的PTFE，因而制品表面與其它材料不易粘符。

吸水性小

UHMWPE吸水率很低；一般小于0.01%，僅為PA66的1%，因而在成型加工前一般不必干燥處理。

密度

UHMWPE與其它工程塑料密度比較相對(duì)來(lái)說(shuō)低。

拉伸強(qiáng)度

由于UHMWPE具有朝拉伸取向必備的結(jié)構(gòu)特征，所以有無(wú)可匹敵的超高拉伸強(qiáng)度，因此可通過(guò)凝膠紡絲法制得超高彈性模量和強(qiáng)度的纖維，其拉伸強(qiáng)度高達(dá)3～3.5GPa,拉伸彈性模量高達(dá)100～125GPa；纖維比強(qiáng)度是迄今已商品化的所有纖維中高的，比碳纖維大4倍，比鋼絲大10倍，比芳綸纖維大50%。

3耐老化性

超高分子量聚乙稀（UHMW—PE）具有很好的耐老化性能，使用時(shí)間更長(zhǎng)，節(jié)約成本。

4吸能

利用超高分子量聚乙?。║HMW—PE）的吸能特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備行業(yè)中，用于鋼鐵材質(zhì)表面，減少摩擦，提高效益。

5阻燃

通過(guò)加入阻燃劑，使超高分子量聚乙稀（UHMW-PE）具有阻燃性。

7產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域

超高分子量聚乙烯UHMW-PE產(chǎn)品的行業(yè)應(yīng)用:

由于UHMW-PE具有很好的耐磨性、環(huán)保、防靜電、緩沖、高耐磨 、防潮、耐腐蝕、易加工 、吸震、無(wú)噪音、 經(jīng)濟(jì)、不變形、抗沖擊性、自潤(rùn)滑性，所以很適合制作各種耐磨機(jī)械零件，如托輪、軸套、噴嘴、攪拌葉，應(yīng)用范圍極為廣泛。

9應(yīng)用實(shí)例

運(yùn)輸機(jī)械

導(dǎo)軌、傳送帶、傳送裝置滑塊座、固定板、流水生產(chǎn)線計(jì)時(shí)星輪

食品機(jī)械

星形輪、送瓶計(jì)數(shù)螺桿、灌裝機(jī)軸承、抓瓶機(jī)零件、墊圈導(dǎo)銷、氣缸、齒輪、輥筒、鏈輪手柄

造紙機(jī)械

吸水箱蓋板、偏導(dǎo)輪、刮刀、軸承、葉嘴、過(guò)濾器、儲(chǔ)油器、防磨條、毛氈清掃機(jī)

紡織機(jī)械

開(kāi)幅機(jī)、減振器擋板、連接器、曲軸連桿、打梭棒、掃花針、偏桿軸承、擺動(dòng)后梁

建筑機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械

推土機(jī)推上板料里、自卸卡車廂內(nèi)料、拖拉機(jī)梨刀內(nèi)襯

化工機(jī)械

閥體、泵體、墊圈、過(guò)濾器、齒輪、螺母、密封環(huán)、噴嘴、旋塞、軸套、波紋管

港口機(jī)械船舶機(jī)械

船舶部件、橋吊用邊托輥、耐磨塊等零配件

一般機(jī)械

各種齒輪、軸瓦、襯套、滑動(dòng)板、離合器、導(dǎo)向體、制動(dòng)器、鉸鏈、彈性聯(lián)軸節(jié)、輥筒、托輪、緊固件、升降臺(tái)滑動(dòng)部件

染色修飾

浸染機(jī)軸承、刮刀、滑動(dòng)板、襯墊、密封件、拉幅導(dǎo)盤

文體用品

浸雪襯里、動(dòng)力雪橇、溜冰場(chǎng)鋪面、冰場(chǎng)保護(hù)架

醫(yī)療用品

矩形外料零件、人工關(guān)節(jié)、假肢等

其它

冷凍機(jī)械、原子能發(fā)電站的遮蔽板、電鍍零件、超低溫機(jī)械零件

10生產(chǎn)工藝

由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔融狀態(tài)的粘度高達(dá)108Pa*s，流動(dòng)性極差，其熔體指數(shù)幾乎為零，所以很難用一般的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工。近年來(lái)，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展，通過(guò)對(duì)普通加工設(shè)備的改造，已使超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）由初的壓制-燒結(jié)成型發(fā)展為擠出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。

11一般加工技術(shù)

壓制燒結(jié)

壓制燒結(jié)是超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）原始的加工方法。此法生產(chǎn)效率頗低，易發(fā)生氧化和降解。為了提高生產(chǎn)效率，可采用直接電加熱法。

〔1〕另外，Werner和Pfleiderer公司開(kāi)發(fā)了一種超高速熔結(jié)加工法；

〔2〕采用葉片式混合機(jī)，葉片旋轉(zhuǎn)的大速度可達(dá)150m/s，使物料僅在幾秒內(nèi)就可升至加工溫度。