超高分子量聚乙烯的加工與高性能化研究.pdf

1、采用加工助劑與超聲輻照相結合的方法，實現了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在一般單螺桿擠出機上的擠出加工，提出了流動改性機理;研究了擠出過程中超聲輻照對UHMWPE的加工流變性及結構與性能的影響，實現了采用超聲輻照技術解決鏈纏結密度高聚合物的難加工和高性能化難點;研究了UHMWPE的摩擦磨損性能，得到具有優(yōu)良耐磨性能特別是抗疲勞磨損性能的UHMWPE，提出了改善UHMWPE摩擦磨損性能的機理.1.采用加工助劑與超聲輻照相結合的方法，實現

2、了UHMWPE在一般單螺桿擠出機上的連續(xù)擠出成型.加入一定量的聚丙烯（PP），能有效改善單螺桿擠出機對UHMWPE的加工性能，擠出過程中的超聲輻照則有效地降低了熔體粘度和擠出壓力，顯著提高了擠出效率.在適當的加工助劑含量和超聲輻照強度下，UHMWPE的力學強度、耐熱性能及摩擦磨損性能得到提高.2.研究了UHMWPE在擠出過程中物料輸送及熔融塑化機理.FT-IR、DSC、WAXD和AFM分析表明，在單螺桿擠出機擠出UHMWPE/PP共混物

3、時，與料筒壁接觸的物料表層主要是PP，從而增大了物料-料筒壁間的摩擦系數，實現了單螺桿擠出機內物料的順利輸送.3.擠出過程中的超聲輻照顯著降低了UHMWPE/PP共混物熔體表觀粘度和擠出口模壓力，提高了擠出產量.隨共混物中PP含量的減少，共混物熔體的鏈纏結密度升高，超聲輻照的降粘降壓效果越明顯.超聲輻照使共混物中UHMWPE和PP的結晶度下降，晶粒尺寸變小.在適當的超聲輻照強度下，材料的抗沖擊強度、楊氏模量及耐磨性能得到提高.4.以PP

4、為主的加工改性劑能顯著提高UHMWPE的摩擦磨損性能.在同樣的條件下，UHMWPE的摩擦系數和磨損速率都比UHMWPE/PP共混物高.隨負荷的增加和磨損時間的延長，在UHMWPE磨損表面出現大量的裂紋，呈現明顯的疲勞磨損特征.在較高的滑動速度下（400rpm），UHMWPE發(fā)生因表面熔融而導致快速的磨損.而UHMWPE/PP共混物在高的負荷、長的磨損時間及高的滑動速度下，在磨損表面無明顯的疲勞破壞和熔融現象發(fā)生.5.采用SEM、FT-I