CN103012907A - 超高分子量聚乙烯的改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高分子材料的改性方法，尤其是一种超高分子量聚乙烯的改性方法。将中低分子量聚乙烯或者普通聚乙烯与超高分子量聚乙烯进行混合，超高分子量聚乙烯占20％～80％，中低分子量聚乙烯占80％-20％。本发明在超高分子量聚乙烯纤维中加入中低分子量聚乙烯或普通聚乙烯，超高分子量聚乙烯的很多性能得到了改善。例如，其共混物的蠕变就比纯的超高分子量聚乙烯慢很多，其抗磨损性能也提高了许多。共混物所能承受的的静态载荷比超高分子量聚乙烯多了2倍，比HDPE多了1倍，UHMWPE的拉伸强度和杨氏模量分别为20MPa和708MPa，当加入50％HDPE时发现共混物的强度和模量分别增加了一个到两个数量级，共混物的拉伸强度和杨氏模量分别为850MPa和28000MPa。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料的改性方法，尤其是一种超高分子量聚乙烯的改性方法。
技术背景
由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性极差，其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种超高分子量聚乙烯的改性方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
将中低分子量聚乙烯或者普通聚乙烯与超高分子量聚乙烯进行混合，超高分子量聚乙烯占20％～80％，中低分子量聚乙烯占80％-20％。
优选地，所述的中低分子量聚乙烯包括HDPE、LDPE、HDPE加成核剂和/或LEPE。
优选地，所述的HDPE、LDPE、HDPE加成核剂和/或LEPE所占配比为65％～35％，所述的超高分子量聚乙烯占35％～65％。
优选地，所述的超高分子量粘度为13·5dL/g，粘均分子量为2·5*10^6，所述的HDPE和LDPE粘均分子量为3·8*10^6。
优选地，所述的UHMWPE79·8％，普通聚乙烯(分子量60万)19·9％，成核剂(热解硅石)0·3％。
由于采用了上述方法，本发明在超高分子量聚乙烯纤维中加入HDPE，超高分子量聚乙烯的很多性能得到了改善。例如，其共混物的蠕变就比纯的超高分子量聚乙烯慢很多，其抗磨损性能也提高了许多。共混物所能承受的的静态载荷比超高分子量聚乙烯多了2倍，比HDPE多了1倍。UHMWPE的拉伸强度和杨氏模量分别为20MPa和708MPa，当加入50％HDPE时发现共混物的强度和模量分别增加了一个到两个数量级，共混物的拉伸强度和杨氏模量分别为850MPa和28000MPa。
附图说明
图1是本发明混合后的材料特性表。
具体实施方式
本实施例的超高分子量聚乙烯的改性方法将中低分子量聚乙烯或者普通聚乙烯与超高分子量聚乙烯进行混合，超高分子量聚乙烯占20％～80％，中低分子量聚乙烯占80％-20％。
其中，所述的中低分子量聚乙烯包括HDPE、LDPE、HDPE加成核剂和/或LEPE。
所述的HDPE、LDPE、HDPE加成核剂和/或LEPE所占配比为65％～35％，所述的超高分子量聚乙烯占35％～65％
所述的超高分子量粘度为13·5dL/g，粘均分子量为2·5*10^6，所述的HDPE和LDPE粘均分子量为3·8*10^6。
所述的UHMWPE79·8％，普通聚乙烯(分子量60万)19·9％，成核剂(热解硅石)0·3％。
在生产时，采用同向双螺杆挤出机，包括2对捏合盘元件，且在排气口装有一对左螺旋纹元件，以利于排气，即可以连续挤出，随着螺杆转速成的提高，熔融效果变差且认为熔体在机头内为柱塞式流动，在挤出速率合适的条件下，可挤出光滑的棒材，否则会形成鲨鱼皮状裂纹。
如图1所示，混合后，粘度相对于超高分子量聚乙烯来说明显降低，成型工艺得到了显著的提高。实验结果表明，以双辊共混法制备的共混物的粘度最低，混合均匀性好，易于注射成型。并且UHMWPE与HDPE共混后能产生共晶。其加入的成核剂为白碳黑，白碳黑的加入对共混的结晶形态有明显的影响，生成大量细小而均匀的球晶，避免了过多过大的晶体缺陷，补尝了UHMWPE与HDPE共混后耐磨性及抗冲击性的降低。
在超高分子量聚乙烯纤维中加入HDPE，超高分子量聚乙烯的很多性能得到了改善。例如，其共混物的蠕变就比纯的超高分子量聚乙烯慢很多，其抗磨损性能也提高了许多。共混物所能承受的的静态载荷比超高分子量聚乙烯多了2倍，比HDPE多了1倍。UHMWPE的拉伸强度和杨氏模量分别为20MPa和708MPa，当加入50％HDPE时发现共混物的强度和模量分别增加了一个到两个数量级，共混物的拉伸强度和杨氏模量分别为850MPa和28000MPa。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种超高分子量聚乙烯的改性方法，其特征在于：将中低分子量聚乙烯或者普通聚乙烯与超高分子量聚乙烯进行混合，超高分子量聚乙烯占20％～80％，中低分子量聚乙烯占80％-20％。
2.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯的改性方法，其特征在于：所述的中低分子量聚乙烯包括HDPE、LDPE、HDPE加成核剂和/或LEPE。
3.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯的改性方法，其特征在于：所述的HDPE、LDPE、HDPE加成核剂和/或LEPE所占配比为65％～35％，所述的超高分子量聚乙烯占35％～65％。
4.如权利要求2或3所述的超高分子量聚乙烯的改性方法，其特征在于：所述的超高分子量粘度为13·5dL/g，粘均分子量为2·5*10^6，所述的HDPE和LDPE粘均分子量为3·8*10^6。
5.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯的改性方法，其特征在于：所述的UHMWPE79·8％，普通聚乙烯(分子量60万)19·9％，成核剂热解硅石0·3％。
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