由于超高分子量聚乙烯的硬度低、強(qiáng)度小、熱變形溫度低、耐高溫性能差。所以,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般要根據(jù)不同使用情況和不同的成型加工方法進(jìn)行不同的改性。根據(jù)不同的需要和為了拓寬超高分子量聚乙烯的使用范圍,必須對其進(jìn)行改性。改性有物理改性和化學(xué)改性。本文僅介紹填料對超高分子量聚乙烯的物理改性。
1、填料改性的現(xiàn)狀
有關(guān)填料對超高分子量聚乙烯的改性,清華大學(xué)做了一些研究。如以:Al2O2、SiO2、碳黑、破璃微珠為填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明:經(jīng)填料改性的超高分子量聚乙烯表面硬度和抗磨損性能都得到了改善和提高。特別是玻璃微珠經(jīng)偶聯(lián)劑處理后,可使超高分子量聚乙烯的耐磨性提高40%左右,熱變形溫度提高近40℃,同時(shí)強(qiáng)度、硬度也都有提高,并且可降低成本。但是,填料改進(jìn)后沖擊強(qiáng)度略有下降,但只要填料的比例控制在40%以內(nèi),超高分子量聚乙烯仍有相當(dāng)高的沖擊強(qiáng)度。此外,國外也做了一些研究,如添加碳黑或金屬粉可提高抗靜電性和導(dǎo)電性以及傳熱性;添加二硫化鉬、硅油和專用蠟
可降低摩擦系數(shù);添加滑石粉、玻璃微珠、玻璃纖維、云母等可提高硬度、剛度和耐溫性。
2、改性工藝
作者就適合于煤礦特點(diǎn),對超高分子量聚乙烯改性進(jìn)行了研究,材料要求具備:
(1)耐磨損;
(2)摩擦系數(shù)小、能耗低、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活;
(3)吸水率低;
(4)抗靜電、抗阻燃;
(5)耐沖擊等。
同樣是煤礦使用,但使用工況卻大大不同,因此應(yīng)根據(jù)使用要求進(jìn)行不同的改性。煤礦常用的改性添加劑有:超細(xì)玻璃微珠、耐磨石墨、二硫化鉬、針狀硅灰石、破璃纖維、抗靜電劑、抗阻燃劑等。用于提高強(qiáng)度、硬度、耐磨性能、減小摩擦系數(shù)、提高熱變形溫度、增大導(dǎo)電率、提高抗阻燃性能等。