由于超高分子量聚乙烯的硬度低、强度小、热变形温度低、耐高温性能差。所以,在实际应用时一般要根据不同使用情况和不同的成型加工方法进行不同的改性。根据不同的需要和为了拓宽超高分子量聚乙烯的使用范围,必须对其进行改性。改性有物理改性和化学改性。本文仅介绍填料对超高分子量聚乙烯的物理改性。
1、填料改性的现状
有关填料对超高分子量聚乙烯的改性,清华大学做了一些研究。如以:Al2O2、SiO2、碳黑、破璃微珠为填料进行实验研究。结果表明:经填料改性的超高分子量聚乙烯表面硬度和抗磨损性能都得到了改善和提高。特别是玻璃微珠经偶联剂处理后,可使超高分子量聚乙烯的耐磨性提高40%左右,热变形温度提高近40℃,同时强度、硬度也都有提高,并且可降低成本。但是,填料改进后冲击强度略有下降,但只要填料的比例控制在40%以内,超高分子量聚乙烯仍有相当高的冲击强度。此外,国外也做了一些研究,如添加碳黑或金属粉可提高抗静电性和导电性以及传热性;添加二硫化钼、硅油和专用蜡
可降低摩擦系数;添加滑石粉、玻璃微珠、玻璃纤维、云母等可提高硬度、刚度和耐温性。
2、改性工艺
作者就适合于煤矿特点,对超高分子量聚乙烯改性进行了研究,材料要求具备:
(1)耐磨损;
(2)摩擦系数小、能耗低、运转灵活;
(3)吸水率低;
(4)抗静电、抗阻燃;
(5)耐冲击等。
同样是煤矿使用,但使用工况却大大不同,因此应根据使用要求进行不同的改性。煤矿常用的改性添加剂有:超细玻璃微珠、耐磨石墨、二硫化钼、针状硅灰石、破璃纤维、抗静电剂、抗阻燃剂等。用于提高强度、硬度、耐磨性能、减小摩擦系数、提高热变形温度、增大导电率、提高抗阻燃性能等。