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降低超高分子量聚乙烯熱膨脹系數(shù)
信息來(lái)自:超高分子量聚乙烯www.yiesion.cn 發(fā)布日期：2013-1-18 瀏覽次數(shù)：105
導(dǎo)讀：超高分子量聚乙烯是熱塑性塑料的一類應(yīng)用最廣泛的塑料，是以超高分子量聚乙烯樹(shù)脂為主要成分，添加各種熱塑性助劑配置而成。在一定溫度條件下，它能軟化或熔融成任意形狀，冷卻后形狀大致不變，這種狀態(tài)可多次反復(fù)，具有可塑性，而且這種反復(fù)只是一種物理變化，其性狀沒(méi)有發(fā)生改變，實(shí)際應(yīng)用比較方便。超高分子量聚乙烯現(xiàn)已礦山、化工為載體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、國(guó)防、汽車(chē)工業(yè)等走進(jìn)了人們
超高分子量聚乙烯是熱塑性塑料的一類應(yīng)用最廣泛的塑料，是以超高分子量聚乙烯樹(shù)脂為主要成分，添加各種熱塑性助劑配置而成。在一定溫度條件下，它能軟化或熔融成任意形狀，冷卻后形狀大致不變，這種狀態(tài)可多次反復(fù)，具有可塑性，而且這種反復(fù)只是一種物理變化，其性狀沒(méi)有發(fā)生改變，實(shí)際應(yīng)用比較方便。超高分子量聚乙烯現(xiàn)已礦山、化工為載體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、國(guó)防、汽車(chē)工業(yè)等走進(jìn)了人們的日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，在某些方面已經(jīng)取代了金屬材料。但由于熱塑性塑料具有成型收縮率、熱膨脹系數(shù)大等缺點(diǎn)，限制了其在某些方面的應(yīng)用。降低熱塑性塑料的熱膨脹系數(shù)，提高其尺寸穩(wěn)定性，一方面可減少與其它裝配件的錯(cuò)配及裝配間隙，美化裝配效果；另一方面可減少熱膨脹所帶來(lái)的裝配件之間的機(jī)械應(yīng)力，從而減少因機(jī)械應(yīng)力所產(chǎn)生的微裂紋，提高制品的安全性和使用壽命，再者，由于超高分子量聚乙烯管材由于以現(xiàn)有的擠出成型的條件，導(dǎo)致管材成型管口縮口，因此，關(guān)于降低熱塑性塑料熱膨脹系數(shù)的研究有著極為重要的意義。
1、 降低熱塑性超高分子量聚乙烯熱膨脹系數(shù)的方法
超高分子量聚乙烯等熱塑性塑料的熱膨脹系數(shù)居高不下，通常可采用熱膨脹系數(shù)較低的無(wú)機(jī)材料來(lái)充填改性，以降低其熱膨脹系數(shù)。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于降低熱塑性塑料熱膨脹系數(shù)的方法按添加物地種類分為一般顆粒材料填充改性、空心玻璃微珠填充改性、負(fù)熱膨脹系數(shù)材料填充改性、稀土氧化物填充改性、高熱穩(wěn)定性材料充填改性、橡膠共混改性、多種材料混雜復(fù)合改性等。此外，外界因素對(duì)熱塑性超高分子量聚乙烯的熱膨脹系數(shù)也有一定影響：
（1） 從加工成型溫度或擠出溫度冷卻時(shí)，由于樹(shù)脂基體大量收縮，填充材料收到擠壓作用，樹(shù)脂基體與填充材料緊緊的貼在一起，雖然界面粘結(jié)強(qiáng)度較差，但只要沒(méi)有很大的外力作用或外力作用時(shí)間不長(zhǎng)，填充改性塑料的彈性模量變化不大。
（2） 填充材料的表面附近的樹(shù)脂基體可能受到切線方向較大的拉力，模量可能要比預(yù)計(jì)值小，如果樹(shù)脂基體受到的這種收縮應(yīng)力過(guò)大，可能會(huì)使樹(shù)脂基體產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致填充改性塑料強(qiáng)度下降。
（3） 填充改性超高分子量聚乙烯的熱膨脹系數(shù)比相應(yīng)純基體樹(shù)脂小的多，可以使成型收縮率降低，從而導(dǎo)致超高分子量聚乙烯管材擠出成型縮口率大大降低，提高了尺寸的穩(wěn)定性。
（4） 對(duì)于長(zhǎng)徑比大的填充材料，在填充改性塑料中通常呈一定形式、一定程度的取向，這樣沿取方向和垂直于取向方向的熱膨脹系數(shù)就會(huì)有差異，制品的尺寸穩(wěn)定性因此而變差。
針對(duì)以上幾個(gè)效應(yīng)，在填充改性超高分子量聚乙烯塑料時(shí)，應(yīng)要控制好填充料的填充量、形狀、大小等因素。
1、 降低熱塑性超高分子量聚乙烯熱膨脹系數(shù)的方法
超高分子量聚乙烯等熱塑性塑料的熱膨脹系數(shù)居高不下，通常可采用熱膨脹系數(shù)較低的無(wú)機(jī)材料來(lái)充填改性，以降低其熱膨脹系數(shù)。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于降低熱塑性塑料熱膨脹系數(shù)的方法按添加物地種類分為一般顆粒材料填充改性、空心玻璃微珠填充改性、負(fù)熱膨脹系數(shù)材料填充改性、稀土氧化物填充改性、高熱穩(wěn)定性材料充填改性、橡膠共混改性、多種材料混雜復(fù)合改性等。此外，外界因素對(duì)熱塑性超高分子量聚乙烯的熱膨脹系數(shù)也有一定影響：
（1） 從加工成型溫度或擠出溫度冷卻時(shí)，由于樹(shù)脂基體大量收縮，填充材料收到擠壓作用，樹(shù)脂基體與填充材料緊緊的貼在一起，雖然界面粘結(jié)強(qiáng)度較差，但只要沒(méi)有很大的外力作用或外力作用時(shí)間不長(zhǎng)，填充改性塑料的彈性模量變化不大。
（2） 填充材料的表面附近的樹(shù)脂基體可能受到切線方向較大的拉力，模量可能要比預(yù)計(jì)值小，如果樹(shù)脂基體受到的這種收縮應(yīng)力過(guò)大，可能會(huì)使樹(shù)脂基體產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致填充改性塑料強(qiáng)度下降。
（3） 填充改性超高分子量聚乙烯的熱膨脹系數(shù)比相應(yīng)純基體樹(shù)脂小的多，可以使成型收縮率降低，從而導(dǎo)致超高分子量聚乙烯管材擠出成型縮口率大大降低，提高了尺寸的穩(wěn)定性。
（4） 對(duì)于長(zhǎng)徑比大的填充材料，在填充改性塑料中通常呈一定形式、一定程度的取向，這樣沿取方向和垂直于取向方向的熱膨脹系數(shù)就會(huì)有差異，制品的尺寸穩(wěn)定性因此而變差。
針對(duì)以上幾個(gè)效應(yīng)，在填充改性超高分子量聚乙烯塑料時(shí)，應(yīng)要控制好填充料的填充量、形狀、大小等因素。
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