超高(gāo)分子量聚乙烯(Ultra-HighMolecularWeightPolyethylene)的發展史和(hé)聚乙烯的發展史是密不可(kě)分的。聚乙烯是目前塑料工業中産量最大(dà)的品種,最早出現的是高(gāo)壓法生(shēng)成的低(dī)密度(0.910-0.925)聚乙烯,以後又出現了低(dī)壓法和(hé)中壓法生(shēng)産的高(gāo)密度(0.941-0.965)聚乙烯。1933年英國帝國化學公司首先發現在100—300Mpa的高(gāo)壓下,乙烯能夠聚合成白色蠟狀固體(tǐ),即聚乙烯,1937年獲得(de)了高(gāo)壓聚乙烯技(jì)術(shù)專利,1939年開(kāi)始工業化生(shēng)産。
在第二次世界大(dà)戰期間(jiān),由于軍事上(shàng)需要,聚乙烯産量猛增,世界各國競相發展高(gāo)壓聚乙烯。1953年德國K.Ziogler發現,用特殊的有(yǒu)機金屬化合物催化劑,可(kě)使乙烯在低(dī)溫,低(dī)壓下聚合而獲得(de)高(gāo)密度聚乙烯。到1957年,德國和(hé)美國都采用低(dī)壓法進行(xíng)工業化生(shēng)産,根據生(shēng)産工藝條件,催化劑等不同,采用低(dī)壓法也可(kě)獲得(de)相對分子質量在100萬以上(shàng)的超高(gāo)分子量聚乙烯。
超高(gāo)分子量聚乙烯是在發明(míng)了低(dī)壓法聚合高(gāo)密度聚乙烯才出現的,最早由德國赫斯特(Hoechst)公司于1958年開(kāi)發研制(zhì)成功,并實現工業化生(shēng)産,型号為(wèi)GUR,VP9255等,其後美國赫爾克勒斯(Hercules)公司(生(shēng)産的産品規格為(wèi)FIFAX-1900),日本三井石油化學工業株式會(huì)社,荷蘭DSM公司等相繼實現較大(dà)規模的工業化生(shēng)産,目前這幾家(jiā)公司是世界上(shàng)超高(gāo)分子量聚乙烯原料的主要生(shēng)産商。現在世界上(shàng)最大(dà)的超高(gāo)分子量聚乙烯原料生(shēng)産廠商是德國赫斯特集團的迪科納(Ticona)公司,年産4萬噸,排名第二是美國蒙特爾公司,年産1.6萬噸,排名第三位是我國的北京助劑二廠(年生(shēng)産能力高(gāo)達1.8萬噸),其後是日本三井和(hé)荷蘭DSM塑料工程公司。美國,德國和(hé)日本既是生(shēng)産大(dà)國也是消費大(dà)國,僅這三個(gè)國家(jiā)的消費就占了世界總産量的90%。此外,生(shēng)産超高(gāo)分子量聚乙烯原料的國家(jiā)還(hái)有(yǒu):美國.法國,比利時(shí)和(hé)印度。
超高(gāo)分子量聚乙烯一般是指相對分子質量在150萬以上(shàng)的聚乙烯,日本,德國生(shēng)産的超高(gāo)分子量聚乙烯相對質量早已達到600萬以上(shàng),目前德國現已高(gāo)達1000萬。超高(gāo)分子量聚乙烯是一種新型工程塑料,雖然他的分子結構排列與普通(tōng)聚乙烯完全相同,但(dàn)由于它具有(yǒu)非常高(gāo)的相對分子質量(普通(tōng)聚乙烯的相對分子量質量僅為(wèi)2萬-30萬),則賦予他許多(duō)普通(tōng)聚乙烯所沒有(yǒu)的優異性能,是一種性能非常優異的新型工程塑料。它具有(yǒu)以下優點:
(1)超高(gāo)分子量聚乙烯耐磨損性能非常卓越,砂漿磨損試驗表明(míng),比一般碳鋼和(hé)銅等金屬要耐磨
數(shù)倍、比尼龍耐磨4倍;
(2)超高(gāo)分子量聚乙烯沖擊強度極高(gāo),比PA6和(hé)PP大(dà)10倍;
(3)超高(gāo)分子量聚乙烯能吸收震動沖擊和(hé)防噪聲;
(4)超高(gāo)分子量聚乙烯摩擦系數(shù)很(hěn)低(dī),滑動時(shí)有(yǒu)極優良的抗粘着特性;
(5)超高(gāo)分子量聚乙烯不易粘附異物,滑動時(shí)有(yǒu)極優良的抗粘着特性;
(6)超高(gāo)分子量聚乙烯耐化學腐蝕,并屏蔽原子輻射;
(7)超高(gāo)分子量聚乙烯工作(zuò)溫度範圍可(kě)自-265℃到+100℃,低(dī)溫到-195℃時(shí),仍能保持很(hěn)好的
韌性和(hé)強度,不緻脆裂;
(8)超高(gāo)分子量聚乙烯無毒性、無污染、可(kě)再循環回收利用,和(hé)其他塑料相比有(yǒu)良好的熱穩定性
和(hé)不吸水(shuǐ)性,能保持尺寸精确不變形;
(9)成本低(dī)廉。
因此在工程塑料中超高(gāo)分子量聚乙烯是綜合心梗最佳的工程塑料,他在國外被稱為(wèi)“驚異塑料”,我國國家(jiā)經委已把超高(gāo)分子量聚乙烯管材列為(wèi)“十五”期間(jiān)重點推光應用項目。但(dàn)它也有(yǒu)很(hěn)不足之處,如耐溫性能差、硬度低(dī)、拉伸強度低(dī)以及阻燃性能差等。