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超高分子量聚乙烯成型加工

由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融狀態(tài)的粘度高達108Pa*s，流動性極差，其熔體指數(shù)幾乎為零，所以很難用一般的機械加工方法進行加工。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的加工技術得到了迅速發(fā)展，通過對普通加工設備的改造，已使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)由初的壓制-燒結成型發(fā)展為擠出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。

1.壓制燒結

(1)壓制燒結是超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)原始的加工方法。此法生產(chǎn)效率頗低，易發(fā)生氧化和降解。為了提高生產(chǎn)效率，可采用直接電加熱法

(2)超高速熔結加工法，采用葉片式混合機，葉片旋轉的速度可達150m/s，使物料僅在幾秒內就可升至加工溫度。

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。雙螺桿擠出多采用同向旋轉雙螺桿擠出機。

60年代大都采用柱塞式擠出機，70年代中期，日、美、西德等先后開發(fā)了單螺桿擠出工藝。日本三井石油化學公司早于1974年取得了圓棒擠出技術的成功。我國于1994年底研制出Φ45型超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)專用單螺桿擠出機，并于1997年取得了Φ65型單螺桿擠出管材工業(yè)化生產(chǎn)線的成功。

(3)注塑成型

日本三井石油化工公司于1974年開發(fā)了注塑成型工藝，并于1976年實現(xiàn)了商業(yè)化，之后又開發(fā)了往復式螺桿注塑成型技術。1985年美國Hoechst公司也實現(xiàn)了超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的螺桿注塑成型工藝。我國1983年對國產(chǎn)XS-ZY-125A型注射機進行了改造，成功地注射出啤酒罐裝生產(chǎn)線用超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)托輪、水泵用軸套，1985年又成功地注射出醫(yī)用人工關節(jié)等。

(4)吹塑成型

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)加工時，當物料從口模擠出后，因彈性恢復而產(chǎn)生一定的回縮，并且?guī)缀醪话l(fā)生下垂現(xiàn)象，故為中空容器，特別是大型容器，如油箱、大桶的吹塑創(chuàng)造了有利的條件。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)吹塑成型還可導致縱橫方向強度均衡的高性能薄膜，從而解決了HDPE薄膜長期以來存在的縱橫方向強度不一致，容易造成縱向破壞的問題。