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1、UHMWPE共混改性聚烯烃的研究进展Vo1.35No.5?1O?化工新型材料NEWCHEMICALMATERIALS第35卷第5期2007年5月UHMWPE共混改性聚烯烃的研究进展左建东曾宪通刘运春蒋智杰赵建青(华南理工大学材料与工程学院,广州510640)摘要主要介绍了国内外利用少组分的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)对普通聚烯烃HDPE,LDPE和PP的共混改性,指出少组分的UHMWPE共混改性聚烯烃,既可以有效解决UHMWPE加工难的问题,又可以在某些方面提高聚烯烃的性能,指出了UHMWPE应用新的方向.关键词UHMwPE,聚烯烃,共混改性Developmento
2、fpolyolefinmodifiedbyblendingUHMWPEZuoJiandongZengXiantongLiuYunchunJiangZhijieZhaoJianqing(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640)AbstractTheblendsbetweensmallamountofUHMWPEandpolyolefin,suchasHDPE,LDPEandPPweremainlyintroduced.Additiono
3、fsmallamountofUHMWPEintopolyolefinontheonehandeffectivelyresolvesdthepro—cessingdifficultofUHMWPE,ontheotherhandcanimprovedthemechanicalpropertiesofpolyolefin.Thenewapplica—tionwayofUHMWPEwasgiven.KeywordsUHMWPE,polyolefin,blendingmodification超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是指黏均相对分子量在150万以上,重均相对分子量在300万
4、以上的线型聚乙烯.UHMEPE具有普通聚乙烯无法比拟的许多优点,如耐磨性为聚四氟乙烯(frrFE)的6倍,聚氨酯的6倍,耐冲击性为聚甲醛的14倍,ABS的4倍,其综合性能十分优异.但由于其分子链极长,且分子链之间存在着许多无规的缠绕,加工极其困难,限制了UHMWPE在生产中的应用.研究表明l_1],UH—MWPE加入到聚烯烃,聚碳酸酯中,可提高材料的韧性和抗裂纹增长的能力.近年来利用ImM)E优异性能对普通聚烯烃的改性已引起人们的关注,主要包括对高密度聚乙烯(HDPE),低密度聚乙烯(LDPE)和聚丙烯(PP)的改性.将UHMWPE加入到普通的聚烯烃中,一方面可有效地回
5、避了纯UHMWPE加工难的问题,拓宽了UHMwPE的应用领域;另一方面由于UHMWPE与普通聚烯烃良好的相容性,有望改善普通聚烯烃的综合性能,使其逐渐接近工程塑料的性能.1I『HMwPE与PE的共混改性1.1UHMWPE与HDPE共混HDPE与UHMWPE的共混主要用来改善UHMWPE的加工性能,此时UHMWPE作为连续相.大部分的报道集中在用UHMWPE纤维增强改性聚烯烃方面,而用UHM—WPE共混改性聚烯烃的报道较少.UHMWPE的综合性能均比普通PE优异,当用少组分的UHMWPE改性HDPE时,共混物的流动性和力学性能与组成和两相之间的黏度比等因素密切相关.李炳海
6、等_4]研究了UHMWPE/HDPE共混物的MFR与组分比之间的关系,发现增加HDPE的含量,共混物的MFR随之下降,当HDPE质量含量为9O时,共混物的断裂强度和断裂伸长率均比UHMWPE和HDPE明显降低.当UHMWPE以高弹态的粒子形式悬浮于低黏度的HDPE中,发生"软包硬"现象,此时低黏度的连续相难以有效传递流场作用,致使UHMWPE不能实现良好的变形分散.Bosco—lettoAB等l1采用单螺杆挤出机和密炼机两种方法制备了HDPE/UHMWPE共混物,两种共混物的缺口冲击强度随着UHMwPE质量百分含量的增加(O～2O)而逐渐增加,随着共混物熔融指数的增加而
7、逐渐下降.通过对共混物断裂表面形态的观察发现,UHMWPE与HDPE基体之间存在很好的结合,熔融在HDPE基体中的UHMWPE分子链对共混物韧性的提高有重要的作用.Iim等[3用Brabender转矩流变仪研究了质量百分含量从1O～7O的UHMWPE对HDPE/UHMWPE共混物熔融扭距的影响,发现在质量含量10～5O之间时,随着含量的增加,HDPE/UHMWPE共混物熔融扭距逐渐增加,共混物的熔点逐渐升高,结晶度逐渐降低.共混物的弹性模量,弯曲强度在UHMWPE质量含量为50时最佳,而拉伸强度和杨氏模量均在纯HDPE和UHMWPE之间.
