超高分子量聚乙烯板分子量的测定方法及测试标准

超高分子量聚乙烯板-（UHMWPE）的基本化学单位是—CH2—。因此，一个具有4×106分子量的高分子量聚合物的长分子链就含有285×103个碳原子。然而，由于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的超长分子链，使它不溶于绝大多数的溶剂。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的不溶性，使得尺寸排阻色谱法（SEC）不能应用来测定它的分子量。再者，由于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的熔粘性，也不能用熔流指数测量超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的分子量。现在，对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的分子量特性的测量主要有两个不同方法取得，即稀薄溶液粘度测量法和拉伸应力测量法；并有三种不同的测试标准广为世界各地所接受并采用。上述两种方法、三种不同的计算标准及测定结果见下表。



测试方法

计算标准

应用区域



稀薄溶液粘度测量法

ISO 1628-3

欧洲、亚洲





ASTM D 4020

美国、亚洲



拉伸应力测量法

ISO 11542-2

欧洲、美国





不同计算标准的结果



标准

分子量×106 g／mol



ASTM D 4020

0.5

1

2

3

4

5



ISO 1628

0.5

1.5

3

5

7

9





3. 超高分子量聚乙烯的特性

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）由于其熔融粘度极高，即使加热到它的晶态熔融点时它也不呈液态，而这种不流动性是由于其超长的单分子链的高度缠结。通俗的讲就像一堆麻绳，低分子量聚乙烯如聚乙烯腊等就像一万根一米长的麻绳堆缠在一起，很容易分开；普通聚乙烯产品就如同一千根十米长的麻绳堆缠在一起，不太容易分开，但下点小功夫还是能够将它们分开的；而超高分子量聚乙烯（UHMWPE）就像一百根一百米长的麻绳堆缠在一起，即使下很大功夫也很难将它们分开。正因为如此，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）就具有了许多超常的特性。它包括：

① 杰出的抗磨损性（属于柔性抗磨，下文中将详述）；

② 极高的抗冲击强度、抗断裂性；

③ 极优良的化学稳定性及低粘着性；

④ 极强的超低温特性；

⑤ 极低的摩擦系数；

⑥ 优良的自润滑性；

⑦ 不吸水；

⑧ 冲击能量的高吸收率及吸音降噪特性；

以上特性中，现在在实际使用中利用最多的是它杰出的抗磨损特性和高抗冲特性。超高分子量聚乙烯板在洗煤行业中最受重视的是它的超常抗磨损特性。