超高分子量聚乙烯是一種線型結(jié)構(gòu)的PE(聚乙烯)，具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。按照美國菲利普石油公司劃分，分子量超過150萬的無支鏈的線性聚乙烯，常見分子量為100萬-600萬，最高甚至能達(dá)到1000 萬，鏈長和分子量分別是高密度聚乙烯(HDPE) 的10 - 20 倍和20 - 30 倍。

　　上世紀(jì)30年代，最早有人提出關(guān)于超高分子量聚乙烯纖維的基礎(chǔ)理論。1975年荷蘭發(fā)明了凝膠紡絲法，成功制備出了UHMWPE纖維，達(dá)到了工業(yè)生產(chǎn)的水準(zhǔn)。2001年，超高分子量聚乙烯材料被科技部列入國家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃。2009年，國家發(fā)改委、科技部等單位將超高分子量聚乙烯管材列為當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域項(xiàng)目。

　　超高分子量聚乙烯性能：

　　超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有無可比擬的性能優(yōu)勢，為新型的熱塑性工程塑料，且目前還沒有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能，可以成為“塑料之王”。

　　UHMW-PE具有摩擦系數(shù)小，磨耗低，耐化學(xué)藥品性優(yōu)良，耐沖擊、耐壓性、抗凍性、保溫性、自潤滑性、抗結(jié)垢性、耐應(yīng)力開裂性、可再生性等優(yōu)點(diǎn)。其中耐磨損、耐低溫、耐腐蝕、自身潤滑、抗沖擊性能在所有塑料中為最高。

　　1、密度低、柔韌性能佳：UHMWPE的密度比PTFE低56%，比POM低33%，比PBTP低30%，相對其他工程塑料密度都低。且超高分子量聚乙烯管材密度低，只有鋼材管道的1/8。使用方便，能夠彎曲鋪設(shè)，柔韌性佳，可以簡便、快捷使用。

　　2、耐磨性：耐磨性可以與聚四氟乙烯(PTFE)相匹配為超耐磨的熱塑性樹脂。與其它工程塑料相比，UHMWPE的沙漿磨耗指數(shù)僅是PA66的1/5，HEPE和PVC的1/10。UHMWPE耐磨性與分子量成正比，分子量越高，其耐磨性越好。超高分子量聚乙烯管材的耐磨性在輸送各種漿體時比鋼管、不銹鋼管高4-7倍，比聚氯乙烯管和聚乙烯管高10倍左右，大幅度提高了管道的使用壽命。

 　　3、自潤滑性：UHMWPE有極低的摩擦因數(shù)(0.05～0.11)，故自潤滑性優(yōu)異。與其他工程塑料摩擦因數(shù)比較,UHMWPE的動摩擦因數(shù)在水潤滑條件下是PA66和POM的1/2，在無潤滑條件下僅次于塑料中自潤滑性最好的聚四氟乙烯(PTFE)。因此，摩擦學(xué)領(lǐng)域UHMWPE被譽(yù)為成本/性能非常理想的摩擦材料。

　　4、耐沖擊性：其他工程塑料沖擊強(qiáng)度比較，UHMWPE的沖擊強(qiáng)度約為耐沖擊PC的2倍，ABS的5倍，POM和PBTP的10余倍，尼龍66的10倍，聚氯乙烯的20倍，聚乙烯的4倍。耐沖擊性如此之高，以致于采用通常沖擊試驗(yàn)方法難以使其斷裂破壞。其沖擊強(qiáng)度隨分子量的增大而提高，在分子量為150萬時達(dá)到最大值，然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。液氮中(-195℃)也能保持優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，這一特性是其它塑料所沒有的。UHMWPE具有優(yōu)異的沖擊能吸收性，沖擊能吸收值在所有塑料中最高，因而噪聲阻尼性能很好，具有優(yōu)良的削音效果。

　　5、耐化學(xué)腐蝕性：基于超高分子量聚乙烯是一種飽和分子團(tuán)結(jié)構(gòu)，化學(xué)穩(wěn)定性極高，除強(qiáng)氧化性酸液外，在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)(酸、堿、鹽)及有機(jī)介質(zhì)(荼溶劑除外)。20℃和80℃的80種有機(jī)溶劑中浸漬30d，外表無任何反常現(xiàn)象，其它物理性能也幾乎沒有變化。

　　6、拉伸強(qiáng)度：由于UHMWPE具有朝拉伸取向必備的結(jié)構(gòu)特征，所以有無可匹敵的超高拉伸強(qiáng)度，因此可通過凝膠紡絲法制得超高彈性模量和強(qiáng)度的纖維，其拉伸強(qiáng)度高達(dá)3～3.5GPa,拉伸彈性模量高達(dá)100～125GPa;纖維比強(qiáng)度是迄今已商品化的所有纖維中最高的，比碳纖維大4倍，比鋼絲大10倍，比芳綸纖維大50%。

　　7、耐候性和抗老化性：一方面，因?yàn)槌吖艿婪肿渔溨胁伙柡头肿渔満苌伲肿恿看?另一方面，添加了抗老化劑，使得超高分子量聚乙烯管道使用壽命大大超過了普通聚乙烯管道。超高分子量聚乙烯管的低溫脆化溫度極低，可在-60℃～40℃內(nèi)安全使用，冬季施工時不必采取特殊保護(hù)措施，不會發(fā)生管材脆裂。UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性，在液氦溫度(-269℃)下仍具有延展性，因而能夠用作核工業(yè)的耐低溫部件。

　　8、吸水性小：UHMWPE吸水率很低;一般小于0.01%，僅為PA66的1%，因而在成型加工前一般不必干燥處理。

　　9、不粘性：UHMWPE表面吸附能力非常微弱，其抗粘符能力僅次于塑料中不粘性最好的PTFE，因而制品表面與其它材料不易粘符。超高分子量聚乙烯的自潤滑性和不粘附性，不結(jié)垢，摩擦系數(shù)小，抗腐蝕、抗磨損、因此流動阻力很小，可長期保持流速和流量不減。

　　10、阻燃性 ：特殊行業(yè)用于防火環(huán)境，加入阻燃劑改性，特殊加工工藝制造，克服超高分子量聚乙烯本身可燃性，具有阻燃性能。

　　11、衛(wèi)生無毒性：UHMWPE衛(wèi)生無毒，完全符合日本衛(wèi)生協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)，并得到美國食品及藥物行政管理局和美國農(nóng)業(yè)部的認(rèn)可，可用于接觸食品和藥物。

　　以上內(nèi)容就是對超高分子量聚乙烯性能及應(yīng)用的介紹了，UHMWPE電絕緣性能良好，尤其是介電損耗角正切值低，可用于制造電鍍槽、輥?zhàn)蛹霸诟哳l和超高頻區(qū)間工作的絕緣子、絕緣拖架、電纜管道、短路器、電纜端子和其它電氣裝置。