专利名称：一种超高分子量聚乙烯的成型加工方法
技术领域：
本发明涉及一种聚乙烯的成型加工方法，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯的成型加工方法。
背景技术：
超高分子量聚乙烯是一种具有杰出综合性能的新型工程塑料，其耐磨、抗冲击、耐化学腐蚀、自润滑等性能是现存塑料中最好的，被认为是高性能的工程塑料。但是，由于超高分子量聚乙烯的分子量达到150万以上，是普通塑料的几十倍，导致其加工性能急剧下降，表现为熔融指数极高，流动性能极差，其熔体流动指数几乎为零，而且临界剪切速率低，挤出时极易发生熔体破裂，加工温度范围窄，容易氧化降解。因此，用现有塑料加工设备和技术加工超高分子量聚乙烯遇到很大困难。
目前主要有如下几种加工方法1、钢模具模压—烧结法，此法的优点是不受超高分子量聚乙烯的流动性能影响，能生产含助剂等多种成份的超高分子量聚乙烯复合材料制品，也能生产纯超高分子量聚乙烯制品，而且不受分子量高低的限制。但缺点是产品形状受限制，不能生产如管、棒等细长杆件及形状复杂的制品，且工艺控制困难，质量不稳定。
2、传统的以及改进的螺杆挤出、注射成型法，此法主要原理是通过添加其他组份及各种成型剂、润滑剂等来改善超高分子量聚乙烯的流动性，使之能像普通塑料一样熔融流动，然后在普通或改进后的挤出机中挤出成型或注射成型，此法的优点是生产效率高，缺点是添加物会降低超高分子量聚乙烯的分子量，损害超高分子量聚乙烯的性能，有的添加剂如液晶非常昂贵，这就大大增加了生产成本，它不能生产纯组份的超高分子量聚乙烯制品，而且也仅仅局限于分子量较低的范围内。
3、柱塞推压法，它实际上是一种连续烧结挤出法，通常该法连续生产小口径的薄壁管材和棒材，该法的主要缺点是成型温度下物料粘附在模具上造成推压困难，另外，物料在高温下氧化降解，造成制品表面粗糙，出现不规则流纹并发黄，为了使超高分子量聚乙烯具有流动性，仍需要加润滑剂，对性能有损害，柱塞挤出法对工艺条件要求十分苛刻，大量实践证明，只有确定出与超高分子量聚乙烯分子量相适应的条件，才能挤出。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新的超高分子量聚乙烯成型加工方法，该方法不仅能加工不含任何助剂的纯高分子量聚乙烯制品，而且不受分子量大小的影响，从而克服上述诸多方法之不足。当然，本发明的方法也可以加工含有添加剂的超高分子量聚乙烯制品。
本发明的技术解决方案是采用热等静压这样一种非常先进的成型工艺和改变包套形状的办法相结合就能制得任意形状的超高分子量聚乙烯制品，而不受超高分子量聚乙烯流动性的影响。
本发明方法其特征在于以下步骤A、把超高分子量聚乙烯原料装进包套内，然后把包套放进热等静压机中，在温度180-280℃、压力为1-50MPa的条件下进行热等静压烧结；B、烧结完成后，待工件在热等静压机中冷却至60℃开始降压至常压，然后取出工件，剥离包套即得超高分子量聚乙烯制品。
所述的包套是橡胶或塑料包套。
本发明方法的优点是1、热等静压烧结不受超高分子量聚乙烯流动性好坏的影响，可成型任何分子量范围内的纯超高分子量聚乙烯制品。
2、由于是等静压，工件所有部位受到的压力是相等的，没有压力传递损失，因此，制品的密度非常均匀，内应力小，形状尺寸稳定，性能好，质量稳定。
3、可以生产各种形状的制品，如管、棒、板等机械零件，只需把包套做成相应的形状即可。
4、工艺控制简单，质量稳定。
具体实施例方式
下面通过实施例，对本发明的方法作进一步详细说明。
实例1把超高分子量聚乙烯原料2.3公斤装进硅橡胶做的直径为60mm、高为1000mm的包套内，然后把包套放进热等静压机中，在温度为180℃、压力为50MPa、保温保压时间为6小时的条件下进行烧结，烧结完成后，待工件在热等静压机中冷却到60℃时开始降压至常压，然后取出工件，剥离包套即得超高分子量聚乙烯制品。
实例2烧结温度为240℃、压力为25MPa保温保压时间为4.5小时，其余同实例1。
实例3烧结温度为280℃、压力为1MPa保温保压时间为4小时，其余同实例1。
权利要求
1.一种超高分子量聚乙烯的成型加工方法，其特征在于以下步骤A、把超高分子量聚乙烯原料装进包套内，然后把包套放进热等静压机中，在温度180-280℃、压力为1-50MPa的条件下进行热等静压烧结；B、烧结完成后，待工件在热等静压机中冷却至60℃开始降压至常压，然后取出工件，剥离包套即得超高分子量聚乙烯制品。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的包套是橡胶或塑料包套。
全文摘要
本发明涉及一种聚乙烯的成型加工方法，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯的成型加工方法。本发明的目的是提供一种新的超高分子量聚乙烯成型加工方法，该方法不仅能加工不含任何助剂的纯高分子量聚乙烯制品，而且不受分子量大小的影响，从而克服了现有诸多方法的不足。本发明的特征在于以下步骤A.把超高分子量聚乙烯原料装进包套内，然后把包套放进热等静压机中，在温度180－280℃、压力为1－50MPa的条件下进行烧结；B.烧结完成后，待工件在热等静压机中冷却至60℃开始降压至常压，然后取出工件，剥离包套即得超高分子量聚乙烯制品。本发明的方法主要用于塑料行业加工超高分子量聚乙烯或管、棒、板等型材及机械零件。
文档编号B29C67/02GK1654192SQ20051003133
公开日2005年8月17日 申请日期2005年3月10日 优先权日2005年3月10日
发明者杜建国 申请人:杜建国