聚合物形態(tài)控制學(xué)是聚合物材料科學(xué)中迅速發(fā)展的一個領(lǐng)域, 它主要是研究固態(tài)高分子材料的有序性及其形成過程 （結(jié)晶、形變等）對材料的化學(xué)、物理性能的影響。形態(tài)控制在聚合物自增強(qiáng)材料的研究中得到了極為充分的利用, 顯示出巨大的開發(fā)潛力和廣闊的工業(yè)前景。而所謂自增強(qiáng)就是利用特殊的成型方法（物理方法） 控制聚合物形態(tài)，在材料內(nèi)部構(gòu)造有序排列的伸直鏈晶體和串晶結(jié)構(gòu)作為材料自增強(qiáng)相，從而大幅度提高其力學(xué)性能, 達(dá)到增強(qiáng)效果。這么好的方法，知道的人卻很少。為了讓大家對這個方法有明確的認(rèn)知，今天邁爾斯小編我將給大家介紹超高分子量聚乙烯固態(tài)擠出法。

　  超高分子量聚乙烯固態(tài)擠出法：

　　超高分子量聚乙烯是一種具有優(yōu)異綜合性能的線性結(jié)構(gòu)的熱塑性工程塑料, 其特點(diǎn)為相對分子質(zhì)量很大，大到高達(dá)150萬以上，分子鏈的支化度遠(yuǎn)低于普通的高密度聚乙烯，支化點(diǎn)小于1/100個。極高的相對分子質(zhì)量使得超高分子量聚乙烯具有特殊的成型加工性能，熔體粘度高，幾乎沒有流動性；臨界剪切速率很低，易發(fā)生熔體破裂。

　　目前, 雖然采用螺桿擠出能實(shí)現(xiàn)超高分子量聚乙烯制品的連續(xù)生產(chǎn)，但必須采用專用螺桿，并對超高分子量聚乙烯物料進(jìn)行改性才能實(shí)現(xiàn)，這將導(dǎo)致制品性能有所下降，不能完全保留超高分子量聚乙烯的優(yōu)異性能。而固態(tài)形變法是將聚合物在熔融溫度以下加工的一種成型方式，是獲得聚合物自增強(qiáng)材料的一種重要工藝。

　　固態(tài)形變法又可分為冷拉伸、柱塞式固態(tài)擠出、靜水壓式固態(tài)擠出和口模拉伸等方法。其中柱塞式固態(tài)擠出方法較為常見, 這種方法裝置結(jié)構(gòu)簡單, 操作方便。其擠出成型原理是使聚合物在通過拉伸口模時產(chǎn)生強(qiáng)烈的變形, 使其大分子取向、晶粒細(xì)化、畸變、重結(jié)晶和微纖化等，從而得到比熔融擠出制品高得多的強(qiáng)度和模量。

　　其制備過程是將超高分子量聚乙烯粉料在該擠出機(jī)料筒熔融和封閉口模中壓縮后加熱到200℃, 保溫一定時間, 達(dá)到均熱后淬冷脫模, 得到超高分子量聚乙烯坯料?？谀Ｅc固態(tài)擠出口模類似, 但末端封閉, 可以承受一定壓力。將超高分子量聚乙烯坯料置于擠出機(jī)料筒和具有一定拉伸比的固態(tài)擠出口模中, 在一定的溫度和壓力下實(shí)現(xiàn)固態(tài)擠出, 得到超高分子量聚乙烯制品。

　　固態(tài)擠出和坯料的制備均由柱塞式固態(tài)擠出機(jī)實(shí)現(xiàn)。該擠出機(jī)的工作原理為由手動油泵提供擠壓力, 系統(tǒng)壓力放大比為16，料筒內(nèi)壓力可達(dá)256 MPa，并隨口模收縮而增大；溫度控制由具備PID自整定功能的單路溫控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

　　以上就是邁爾斯小編對新型超高分子量聚乙烯固態(tài)擠出法的介紹，我們可以通過加工方法和加工條件來控制增強(qiáng)相的尺寸及其分布，使之處于分子結(jié)構(gòu)和超分子結(jié)構(gòu)的范圍，可極大地提高其長徑比，并在空間分布上擇優(yōu)取向，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的目的。因此會比增強(qiáng)材料更具有優(yōu)越的比剛度、比強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性, 較好的沖擊韌性、耐化學(xué)藥品性及較低的線膨脹系數(shù), 而且更易于回收再利用，符合當(dāng)前全球資源可持續(xù)發(fā)展的潮流。