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“令人驚訝的塑料”——超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。這是一種線(xiàn)性結構的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料，一般分子量在150萬(wàn)以上，具有其他塑料無(wú)可比擬的耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐低溫、自潤滑、吸收沖擊能、衛生無(wú)毒等綜合性能。

    1、熔體特性

    雖然UHMWPE是熱塑性塑料，但是因為其分子量太高，在熔融時(shí)表現出來(lái)的特性和一般熱塑性塑料截然不同，因此不能按常規加工方法進(jìn)行成型加工。

    ①UHMWPE熔體為橡膠態(tài)的高彈態(tài)，粘度非常大，加工流動(dòng)性很差。

    ②UHMWPE具有較低的臨界剪切速率，在較低剪切速率下，就會(huì )產(chǎn)生滑流或噴流現象;注塑時(shí)易出現噴流使制品出現多孔或脫層現象。

    ③摩擦因數小，進(jìn)料過(guò)程中在加料段易打滑，無(wú)法向前推進(jìn)。

    2、成型方法

    由于UHMWPE的特性，很大程度上限制了UHMWPE的推廣應用。但近年來(lái)，UHMWPE的加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展，由最初的模壓成型發(fā)展為擠出、吹塑和注塑成型以及其他特殊方法的多分支的成型方法。

    “令人驚訝的塑料”打響塑料回收之戰

    ①模壓成型

    最古老的塑料成型方法，特點(diǎn)是：成本低、設備簡(jiǎn)單、投資少、不受所加工塑料分子量的限制;缺點(diǎn)是：生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強度大、易發(fā)生氧化和降解、產(chǎn)品質(zhì)量不穩定等。根據具體工藝差別又分為：壓制-燒結-壓制法、燒結-壓制法、壓制燒結同時(shí)進(jìn)行法、快速加熱壓制法。

    ②擠出成型

    擠出成型設備主要有柱塞擠出機、單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機。其中以同向雙螺桿擠出機為佳。

    a.柱塞擠出

    柱塞擠出可以看作是壓制-燒結法。這種方法塑化時(shí)間長(cháng)、生產(chǎn)效率低、且制品寬度受到限制。

    b.單螺桿擠出機

    目前單螺桿擠出機成型僅占UHMWPE加工總量2%，但從經(jīng)濟性和實(shí)用性來(lái)看，單螺桿擠出技術(shù)是最有價(jià)值的

    c.雙螺桿擠出機

    雙螺桿擠出機克服UHMWPE粉料在螺桿打滑問(wèn)題，大大提高進(jìn)料能力。同向雙螺桿擠出機使物料受到的剪切作用小，也使物料在擠出過(guò)程中過(guò)熱降解減至最小。

    ③注塑成型

    UHMWPE單螺桿注射成型的工藝精髓主要是通過(guò)高速剪切使物料分散均勻，而充滿(mǎn)型腔。而一般的塑料注射的是熔融流體。

    ④吹塑成型

    UHMWPE的吹塑成型主要用于大型中空制品，如汽車(chē)油箱、筒類(lèi)等。

    ⑤其他成型方法

    UHMWPE其他特殊成型方法有：凍膠紡絲、沖壓成型、滾壓成型、鍛壓成型、焊接成型等。

    3、UHMWPE制品的回收方法

    由于UHMWPE超高力學(xué)性能及不易加工性，UHMWPE制品的回收再利用也成了一個(gè)重要難題。甚至一些廢品站直接拒絕回收這種產(chǎn)品。

    目前常用的回收方法有：

    ①研磨法

    將UHMWPE制品破碎后通過(guò)造粒機或其它設備制成粉料，再利用。

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    ②剪切撕裂法

    針對一些纖維制品，可將纖維進(jìn)行剪切處理，剪碎后可直接應用。

    4、UHMWPE的應用

    ①超高分子量聚乙烯廣泛應用在裝煤、石灰、水泥、礦粉、鹽、谷物等等粉狀文件的拖斗、料倉、滑槽的襯里;

    ②在國防軍需裝備方面，大量用作防護衣料、頭盔、防彈材料;

    ③在航天工程中，可以用作航天飛機著(zhù)陸的減速降落傘和飛機上懸吊重物的繩索，取代了傳統的鋼纜繩和合成纖維繩索，其發(fā)展速度異常迅速;

    ④在民用領(lǐng)域，制成的繩索、纜繩、船帆和漁具適用于海洋工程;

    ⑤在工業(yè)應用中，可用作耐壓容器、傳送帶、過(guò)濾材料、汽車(chē)緩沖板等;建筑方面可以用作墻體、隔板結構等;

    ⑥在體育用品上已經(jīng)制成安全帽、滑雪板、帆輪板、釣竿、球拍及自行車(chē)、滑翔板、超輕量飛機零部件等;

    ⑦在醫學(xué)方面，用于牙托材料、醫用移植物和整形縫合等領(lǐng)域，它的生物相容性和耐久性都較好，并具有高的穩定性，不會(huì )引起過(guò)敏，已作臨床應用。