多用途注塑级超高分子量聚乙烯专用复合材料的研发查看源代码讨论查看历史

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多用途注塑级超高分子量聚乙烯专用复合材料的研发超高分子量聚乙烯(UHMWPE)高度缠结结构赋予其优异的综合性能，是国家战略需求的重要新材料之一，但其成型加工困难，特别是在注塑成型领域，国内在注塑级UHMWPE树脂制备技术领域基本处于空白阶段，与国际材料制造商具有明显差距，制约了国内UHMWPE行业发展。对于复杂精密零部件制造缺乏材料基础及先进制造技术工艺，国内UHMWPE行业异型材占比仅为6%，其中基本为模压机械加工成型，需要迫切开发高可加工性能的注塑级UHMWPE树脂及其制品成型制备技术工艺，以满足高端UHMWPE复杂部件先进制造。

技术原理、技术要点

项目开发的电梯用靴衬UHMWPE注塑级复合材料，力学性能达到拉伸强度22.4MPa、断裂伸长率284%、弯曲强度:17.1MPa、邵氏硬度60、线性膨胀系数1.5×10-4、密度0.9468g/cm3、磨痕宽度3.85mm、体积磨损磨耗0.001cm3、摩擦系数：0.20，经过上海三菱电梯有限公司行车试验认定，达到上海三菱电梯有限公司指标要求。

项目开发出UHMWPE注塑专用模具，适用于190吨液压注塑机，制备出力学性能达标的电梯靴衬制品。 通过本项目的开发，形成如下关键技术：

(1)本项目首先开发出了注塑级超高分子量聚乙烯功能复合材料的制备方法，超高分子量聚乙烯树脂首先与特定比例乙烯基硅烷偶联剂、热引发剂、交联催化剂复合，然后再与低分子量聚烯烃流动改性剂复合，制备出注塑级超高分子量聚乙烯复合材料基料，最终根据制品的需求复合定量的润滑剂、抗静电剂、纳米材料制备出不同品质的注塑级超高分子量聚乙烯复合材料。

(2)本项目开发出一种超高分子量聚乙烯电梯滑动导靴靴衬及其制备方法。本发明首次将超高分子量聚乙烯复合材料用于制作电梯滑动导靴靴衬，利用超高分子量聚乙烯高强度、耐磨的优异力学性能以及耐化学腐蚀、耐老化性能优异的特点，实现了超高分子量聚乙烯复合材料在异形件制品的应用。

(3)本项目开发出一种热塑性树脂厚壁件制品模具及其附属系统的设计制造技术，本系统主要面向厚壁件制品，其特点为型腔压缩而非模板压缩，应力集中，压缩动力来自于模具自身液压装置，不影响模具的合模力，不易产生飞边。

本产品为国内首家研制成功的注塑级超高分子量聚乙烯专用复合材料，该专用料的力学性能达到拉伸强度22.4MPa、断裂伸长率284%、弯曲强度:17.1MPa、邵氏硬度60、线性膨胀系数1.5×10-4、密度0.9468g/cm3、磨痕宽度3.85mm、体积磨损磨耗0.001cm3、摩擦系数：0.20。配合超高分子量聚乙烯注塑专用模具进行注塑成型，可实现超高分子量聚乙烯产品的快速成型，解决该材料加工难题。

本项目具有原始创新性和完全自主知识产权，技术达到国际先进水平，在国内属首制成功，填补了国内空白。

后续以本项目技术经验为基础，建设完整的产业化生产线，即可拥有广阔的应用前景。