超高摩尔质量聚乙烯挤出成型技术及发展.pdf

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1、塑料工业第40卷S1CHINAPLASTICSINDUSTRY2012年5月超高摩尔质量聚乙烯挤出成型技术及发展牟冰松，樊志新，孙静(大连交通大学连续挤压教育部丁程研究中心，辽宁大连116028)摘要：引入了熔融理论、形态控制和自增强理论，详细地总结了超高摩尔质量聚乙烯的挤出成型方法，包括熔融挤出、近熔点挤出、固态挤出。发掘超高摩尔质量聚乙烯加工难题的求解历程与规律；并展望了超高摩尔质量聚乙烯连续挤压研究的历史趋势。关键词：超高摩尔质量聚乙烯；挤出成型；发展；趋势中图分类号：TB324文献标识码：A文章编号：1005—5770(2012

2、)S1—0036—04ResearchStatusandProspectofUHMWPEExtrusionFormingMUBing—song，FANZhi—xin，SUNJing(EngineeringResearchCenterofContinuousExtrusion，MinistryofEducation，DalianJiaotongUniversity，Dalian116028，China)Abstract：Inthispaper，mehingtheory，morphologycontrolandself-reinforced

3、theorywereintro—duced．SomeextrusionformingmethodsofUHMWPEweresummarizedincludingmeltingextrusion，nearbymeltingpointextrusionandsolidextrusion．ThesolvingcourseandlawofUHMWPEprocessingdificultprob-lemweredisinterred，andtheprospectofUHMWPEcontinuousextrusionresearchhistoric

4、altrendwasshown．Keywords：UHMWPE；ExtrusionMoulding；Developing；Trend连续挤压技术自1972年在英国诞生以来，已经量不足2O万t，而通用大品种的聚乙烯树脂虽然产业近四十年。目前，放眼全世界，真正用于其产业化加化时间只比UHMWPE早20年，但全球总产量已达工的原料仅限于有色金属材料。从唯物辩证法的角度6000多万吨。问题的结症就在于UHMWPE摩尔质量看，“变”是物质的固有属性。为了顺应唯物辩证法很高，“性能卓越，加工困难”，这已经成为5O多年的要求，连续挤压技术必须寻求新的

5、突破!从连续挤来一个世界公认的难题E3]。1970年前后，为了解决压技术的发展史来看，加工原材料的改变必将引起连这个世界性难题，挤出成型法才应用于UHMWPE的续挤压理论、工艺及设备等方面一系列的变革。进入加工，本文将回顾其发展历程并从中发现规律，预见21世纪，高分子材料已与金属材料、无机非金属材其未来前景。料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料¨。1熔融挤出成型技术因此，把连续挤压技术应用于高分子材料加工领域，1．1熔融理论模型无论在理论还是实践上都是极富挑战性，而又是极具Tamor建立了经典的熔融理论模型。塑料熔化价值的研究方向

6、。之前，各颗粒被压实成颗粒之间无相对位移、无速度超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)是1958年由差、无内压梯度和不变形的固塞体。在塑料颗粒与机德国赫斯特公司首先研制成功的，到20世纪60年代末实现了工业化生产。我国是在20世纪70年代末筒内表面摩擦热和外加热器传导热作用下，与机筒内80年代初正式投产的。它具有普通聚乙烯和其他工表面相接触的固体颗粒首先熔融而产生了一层熔膜。程材料都无可比拟的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐低温由于熔膜各层有速度差，因而存在着熔态聚合物流体自润滑等综合性能，故被称为“令人惊异的塑之间的摩擦，内摩擦产生了使塑料熔融的

7、第二种热源料”l2J。由于在自然光照下其老化寿命长达50年以——黏性耗散热，而且熔膜愈薄，黏性耗散热也愈上，是目前世界上最好的一种可代替生铁和碳钢的塑大，在热量持续作用下，熔膜愈来愈厚。由于螺杆的料。UHMWPE问世以来，全世界UHMWPE树脂总产转动，螺纹推进面将比螺棱间隙还要厚的那部分熔体作者简介：牟冰松，男，1979年生，工程师，在读博士，现主要从事高分子材料连续挤压工艺研究。mubs@dftu．edu．an第40卷S1牟冰松，等：超高摩尔质量聚乙烯挤出成型技术及发展刮下来，并聚集在推进面前形成熔池。根据上述物理杆尾部的止推轴承必

8、须能承受很高的背压。模型，建立如下数学物理方程，联立可求解挤出过程的数学解。业A=一pdivUf1＼／tup一一r]+Pg(2)pCdT(·KVT)一(7．：Vv)+s(3)2一“r(亏u～)(V’)6(4