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超高分子量聚乙烯的加工性能改进和结构与性能的研究

谢美菊  
【摘要】:超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有摩擦系数小、磨耗低、耐冲击、耐化学药品性、耐应力开裂性、抗冻性、抗结垢性和卫生无毒等优良性能,在许多领域有广泛的应用前景,但由于极高的熔体粘度和极低的临界剪切速率使其成型加工困难,限制了它的实际推广应用,在尽可能不损害UHMWPE优良性能的前提下改进其加工性的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文在采用适量PP与UHMWPE共混改性的基础上,通过加入少量的PEG及PEG/硅藻土(PPA1)、PEG/玻璃微珠(PPA2)复合加工助剂,达到了使UHMWPE/PP共混物的加工流变性获得明显改善的效果,共混物优良的力学性能基本不受损害或受损较小,在一定条件下的摩擦磨损性能得到提高。对PEG及其复合加工助剂对UHMWPE/PP共混物降粘的影响及其降粘机理,以及添加了PEG及其复合加工助剂的UHMWPE/PP共混物的形态结构、力学性能和摩擦磨损性进行了较为系统和深入的研究,获得了许多有价值的数据和结果。在普通注塑机上实现了UHMWPE/PP共混物的注塑成型,研究了UHMWPE/PP共混物结构和性能与加工成型条件的关系。这些工作丰富和发展了UHMWPE改性和加工的技术、方法及理论,对UHMWPE的加工和实际应用具有一定指导意义。主要研究结果包括: 1.将PEG及PEG/硅藻土(PPA1)、PEG/玻璃微珠(PPA2)复合物用于UHMWPE加工性的改进,达到了明显改善UHMWPE/PP共混物加工流变性的效果。少量PEG及其复合加工助剂的加入,使UHMWPE/PP共混物的熔体表观粘度显著降低,在单螺杆挤出过程中,口模压力大幅降低,挤出物外观明显改善,同时共混物优良的力学性能基本不受损害或受损较小,而一定条件下的摩擦磨损性能得到提高。 2.研究了PEG及其复合助剂对UHMWPE/PP共混物熔体粘度的影响规律。


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