论文总字数：14221字

摘 要

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)其分子结构为-[-CH2-CH2-]-,与普通PE相同，但由于其超高的分子量（一般高于150万），而普通PE较低的分子量（一般只有2万~3万），超高的分子量带来了许多优秀的性能，如耐磨，耐热等。是一种集多种优势于一身的新兴工程塑料，其应用范围也在不断增大，覆盖了各个产业，发展空间很大。该论文对超高分子量聚乙烯的发展状况、改性机理、改性方法的研究进展做了综述，并发现在特定条件下，改性后的产品其表面张力达到最优状态。通过延长反应时间，改变反应温度，改变反应pH值，改变反应体系，得出粗略结论：使用氧化还原体系，反应时间在60分钟左右，反应温度在50摄氏度，反应pH=4时，产品表面张力大小达到较大值。

关键词：超高分子量 聚乙烯 氯化 表面张力

Study on Halogenation of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene Film

Abstract

Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) Although its molecular structure is the same as ordinary PE， but because it has a very high relative molecular weight (ordinary PE relative molecular weight of only 20，000 to 30，000， and UHMWPE is generally more than 1.5 million) ， It is given many of its ordinary PE does not have excellent performance， is a very excellent performance of the new engineering plastics， its scope of application is expanding， increasing the amount is expected to have a better development prospects. In this paper， the development of ultra-high molecular weight polyethylene， modification mechanism， modification of the research progress were reviewed， and found that under certain conditions， the modified product surface tension to achieve the optimal state. By changing the reaction time， using the redox system ,changing the reaction temperature， changing the reaction pH and changing the reaction system， it is concluded that the reaction time is about 60 minutes， the reaction temperature is 60， the reaction pH is 4， the surface tension of the product reaches a large value.

Key words: Ultra high molecular weight Polyethylene Chlorination Surface Tension

目录

超高分子量聚乙烯薄膜的卤化研究 II

摘 要 II

Abstract III

目录 IV

第一章 绪论 6

1.1 引言 6

1.2 超高分子量聚乙烯的特性与改性原理 6

1.3 聚乙烯的改性研究现状 7

1.4 本课题的意义 10

1.5 本课题的创新之处 10

第二章 实验部分 12

2.1 实验准备 12

2.2配料配比 13

2.3 实验流程 14

2.4 性能测试 14

2.4.1 表面张力测试 14

2.4.2 红外图谱测试 15

第三章 结果与讨论 16

3.1 改变各条件对表面张力的结果 16

3.1.1 改变pH值的结果 16

3.1.2 改变反应时间的结果 16

3.1.3 改变温度的结果 16

3.1.4 改变反应体系的结果 16

3.2 SEM图、红外光谱曲线 17

3.3 改变pH的影响 19

3.4 改变反应时间的影响 20

3.5 改变反应温度的影响 21

3.6 改变反应体系的影响 21

结论与展望 23

4.1 结论 23

4.2 展望 24

参考文献 25

致谢 28

绪论

引言

聚乙烯，是高聚物中化学结构最简单的结晶性高分子。其成本低廉，耐化学药品性能极强，仅有-[CH2-CH2-]-单体，是非极性结晶性高聚物，它是世界上产量最高的高分子聚合物。在压强为1.3MPa、温度为100摄氏度的条件下，以三烷基铝 四氯化钛体系作为引发剂，按离子聚合机理反应，制得聚乙烯。此方法可以制得的聚乙烯分子量极高，且支化程度低。聚乙烯大分子为线性。通过控制反应条件，即可只得分子量在150万以上的超高分子量聚乙烯。在新材料迅速发展的时代，超高分子量聚乙烯以其优异的性能，低廉的成本，便于改性等优点，成为人们的首要选择。改性技术的成熟，超高分子量聚乙烯的应用范围也越来越广阔，虽然目前仍有不少缺陷，但对其改性的研究依旧在不断发展。

超高分子量聚乙烯的特性与改性原理

超高分子量聚乙烯的特性：1、极高的耐磨特性  2、极高的耐冲击性  3、耐腐蚀、4耐低温、5耐磨、6、寿命长。7、安装简便。常温下，超高分子量聚乙烯不溶于任何已知溶剂，仅有部分液体可以使其溶胀并产生永久形变。超高分子量聚乙烯为白色半透状材料，柔韧度好，密度比谁小，没有毒性，介电性能优秀。缺点为易燃，水分子难以通过，有机液体的蒸汽较易通过。超高分子量聚乙烯常温下稳定不分解，同时不与常见的酸碱反应，发烟硫酸等强酸在室温下能缓慢作用于超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯受到辐射后则会发生交联反应，辐射交联也是其重要改性手段之一。高聚物结晶部分给与其较高的强度，非结晶部分则赋予其韧度，由于超高分子量聚乙烯结晶程度非常高，极为坚韧，所以是不可多得的优秀工程塑料，还能用辐射法或者化学法来进行改性以提高其工作温度，抵抗形变和撕裂的能力。由于超高分子量聚乙烯分子量极大，粘度、弯曲强度随之增大，分子量分布窄，流动性能极差，熔体流动速率几乎等于零，导致其加工难度大，而传统的加工方式如烧结成型、挤压成型，产品经济效益低下，产能低，无法满足日益增长的材料需求。因此需要我们对其进行改性，让它可以在通用环境中生产，提高实用性。想要对超高分子量聚乙烯进行改性，可以通过多种方式。可以通过改变超高分子量聚乙烯的结构，或者在其中混入其他材料来进行改性。改变聚合物结构可以通过引发剂，改变支链结构，是表面极化。或者加入纤维等无机材料改变流动性能或其他力学性能。

本课题使用的改性为化学改性，在次氯酸钠溶液中以过硫酸铵作为引发剂，在酸性条件下，次氯酸钠产生大量氯离子，夺取单元上的氢原子，被夺去氢原子的乙烯基单体被氯气氯化，得到氯化聚乙烯。从而使其表面产生极性。

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