劉美苓，孫巖，程全彪，張友強(qiáng)，王大鵬，王慶昭

(山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，山東青島266590)

超高分子量聚乙烯膜的制備及研究進(jìn)展

劉美苓，孫巖，程全彪，張友強(qiáng)，王大鵬，王慶昭

(山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，山東青島266590)

介紹了超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)膜材料的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)了PE–UHMW膜材料的制備方法及其研究進(jìn)展，簡(jiǎn)述了其應(yīng)用領(lǐng)域，并指出了今后的發(fā)展方向。

超高分子量聚乙烯膜；制備方法；研究進(jìn)展

膜是兩相之間的一個(gè)不連續(xù)區(qū)間，其厚度在幾微米到幾毫米之間，作為選擇性傳遞物質(zhì)的屏障。大多數(shù)膜為固體膜，無(wú)論是在產(chǎn)量、品種、功能還是應(yīng)用上，固體膜占99%以上，其中尤其以有機(jī)高分子聚合物膜材料為主。

超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)膜是以PE–UHMW為聚合物基體，經(jīng)加工制成的一定厚度的膜材料。而PE–UHMW以其優(yōu)異的抗沖擊性、耐磨性、自潤(rùn)滑性而成為用途廣泛的工業(yè)原材料，其抗沖擊性居塑料之首，抗應(yīng)力開(kāi)裂能力是普通高密度聚乙烯的200倍，密度約為0.935 g／cm3，廣泛應(yīng)用于紡織、化工、包裝、建筑、農(nóng)業(yè)、造紙、食品、軍事、醫(yī)療、體育等領(lǐng)域[1–2]，因此制備PE–UHMW膜材料具有重要的實(shí)用價(jià)值。

1　發(fā)展現(xiàn)狀

膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)近年來(lái)高速發(fā)展，在當(dāng)代工業(yè)發(fā)展中扮演著戰(zhàn)略性角色，國(guó)家把膜產(chǎn)業(yè)定位為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)[3]，尤其是塑料薄膜，我國(guó)塑料薄膜的產(chǎn)量年均增長(zhǎng)速度達(dá)到了15%，需求量每年超過(guò)9%[4]，2012年我國(guó)塑料薄膜產(chǎn)量已達(dá)970萬(wàn)t，農(nóng)膜達(dá)160萬(wàn)t，高端工業(yè)膜材料在40～50萬(wàn)t[5]。此外，行業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)愈來(lái)愈激烈，目前國(guó)內(nèi)塑料薄膜出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性供需矛盾，傳統(tǒng)的薄膜逐漸被淘汰，高新薄膜供不應(yīng)求[6]。歐洲膜主要應(yīng)用在醫(yī)藥和生物技術(shù)方面，其次為食品和飲料，德國(guó)是膜生產(chǎn)用機(jī)械設(shè)備制造大國(guó)，也是該地區(qū)最大的膜市場(chǎng)，約占?xì)W洲膜市場(chǎng)總額的30%[7]。

PE–UHMW膜作為一種有機(jī)高分子膜材料，主要分為無(wú)孔膜和微孔膜，無(wú)孔膜由于其非極性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)良的耐低溫性，對(duì)水蒸氣和其他極性材料有很好的阻隔作用，可用作包裝阻隔材料；微孔膜由于具有均勻穩(wěn)定的微孔結(jié)構(gòu)，良好的自潤(rùn)滑性和化學(xué)穩(wěn)定性，應(yīng)用于污水處理等過(guò)濾領(lǐng)域。

1．1國(guó)外PE–UHMW膜材料的發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外對(duì)PE–UHMW膜的研究起步較早。20世紀(jì)80年代，美國(guó)DeWAL公司[8]首先推出多孔的PE–UHMW薄膜系列產(chǎn)品Uni-Pore，不僅具有高效過(guò)濾和排氣作用，而且具有極高的強(qiáng)度、耐用性和耐化學(xué)藥品性?，F(xiàn)在DeWAL公司生產(chǎn)PE–UHMW膜材料產(chǎn)品一直處于行業(yè)領(lǐng)先地位，通過(guò)燒結(jié)、擠壓、車削等生產(chǎn)的PE–UHMW膜材料產(chǎn)品有20多種，廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)、工業(yè)設(shè)備等。其中，DW402系列PE–UHMW膜厚度小至0.3 mm，用作機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)支撐層、減磨層；DW404系列的PE–UHMW膜，由于向其中加入了少量碳黑，大量生產(chǎn)出無(wú)孔、不透明的黑色薄膜。

Nitto Denko公司[8]以PE–UHMW粉末為原料進(jìn)行燒結(jié)成型，經(jīng)過(guò)切削加工成厚度為0.5～2 mm的PE–UHMW薄膜。其膜保持了PE–UHMW本身的優(yōu)良特性，而且具有良好的透氣透濕性，加工性能良好，可進(jìn)行熱封閉加工、微孔加工、沖孔等。此外，Nitto Denko公司采用多孔制備技術(shù)，使用膜成型和改性領(lǐng)域的尖端技術(shù)生產(chǎn)了具有分離和空氣滲透功能的產(chǎn)品。

日本帝人公司[9]曾在愛(ài)媛縣的松山工廠生產(chǎn)PE–UHMW薄膜，為了擴(kuò)大生產(chǎn)，帝人公司與荷蘭國(guó)家礦業(yè)集團(tuán)合資成立企業(yè)投資65億日元建造了年產(chǎn)1 500萬(wàn)m2的PE–UHMW薄膜裝置。此外，日本的三井化學(xué)、旭化成，美國(guó)的3M、蒙特爾、HOLLY，荷蘭的DSM等企業(yè)均已生產(chǎn)不同用途的PE–UHMW膜材料。

1．2國(guó)內(nèi)PE–UHMW膜材料的發(fā)展現(xiàn)狀

由于國(guó)外技術(shù)的壟斷及國(guó)內(nèi)科研水平的相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)PE–UHMW膜材料經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展雖然已具有初步的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，但PE–UHMW膜的研究還沒(méi)有成熟，研究開(kāi)發(fā)比較緩慢。東華大學(xué)展開(kāi)了對(duì)PE–UHMW微孔膜、復(fù)合膜的制備和生產(chǎn)技術(shù)的研究，經(jīng)過(guò)研究取得了一定的成果，并申請(qǐng)了一批PE–UHMW膜的專利[10–12]，在關(guān)鍵技術(shù)上走在了世界前列。佛山佛塑科技有限公司[13]研究了PE–UHMW薄膜的生產(chǎn)工藝流程，探討了影響物理力學(xué)性能的主要因素以及生產(chǎn)中常見(jiàn)的問(wèn)題和解決辦法，指出了平膜法雙向拉伸技術(shù)的優(yōu)越性。北京化工大學(xué)[14]以PE–UHMW、石蠟油和SiO2為原料擠出片材，經(jīng)拉伸、冷卻定型、萃取制備了PE–UHMW微孔薄膜，設(shè)計(jì)了一條新工藝路線，并結(jié)合加工成型的生產(chǎn)狀況，確定了成型出微孔隔膜的工藝流程、物料配比和工藝參數(shù)，為PE–UHMW膜材料的國(guó)產(chǎn)化積累了經(jīng)驗(yàn)。

目前，由于PE–UHMW膜生產(chǎn)技術(shù)還不成熟，其應(yīng)用和生產(chǎn)尚且處于起步階段，國(guó)內(nèi)企業(yè)所生產(chǎn)銷售的PE–UHMW薄膜，所用PE–UHMW的分子量一般在300萬(wàn)以上，生產(chǎn)的薄膜吸水率小于0.01%，厚度范圍0.05～2 mm。江蘇泰氟隆科技有限公司采用進(jìn)口納米級(jí)原料自主研制開(kāi)發(fā)出分子量達(dá)900萬(wàn)以上的新型PE–UHMW薄膜，薄膜厚度范圍0.05～0.50 mm，寬度范圍在100～300 mm。此外，泰氟隆科技有限公司[15]還有效地解決了薄膜表面存在不完全塑化的晶點(diǎn)顆粒和水紋狀痕跡的問(wèn)題，加工中向PE–UHMW原料中加入了一定量的顏料所生產(chǎn)的彩色薄膜解決了遮色性差及透光明顯等缺點(diǎn)，滿足了PE–UHMW薄膜超薄、寬幅、顏色均勻等要求。迪源電子科技有限公司生產(chǎn)的PE–UHMW薄膜原料分子量在400萬(wàn)以上，薄膜厚度為0.1～1.5 mm，幅寬大于300 mm，顏色常用的有黑色、本色(半透明白色)、乳白色(不透明)三種。

2　制備方法

隨著市場(chǎng)對(duì)高性能膜材料的需求量逐漸增大，研發(fā)技術(shù)的日漸成熟，許多電氣公司、化工企業(yè)、礦業(yè)集團(tuán)紛紛將目光投向PE–UHMW膜，其生產(chǎn)工藝也受到人們的關(guān)注。PE–UHMW從原料到膜材料的成型工藝過(guò)程環(huán)節(jié)比較多，制備方法多樣，加工性能也存在一定的差異，筆者主要介紹顆粒燒結(jié)法、熔體拉伸法、熱致相分離法制備PE–UHMW膜的3種方法。

2．1顆粒燒結(jié)法

顆粒燒結(jié)法是在一定溫度和壓力下，將聚合物原料放入模具中模壓，通過(guò)機(jī)械壓實(shí)后進(jìn)行燒結(jié)，然后熔融冷卻，使熔融的聚合物表面粘結(jié)在一起[16]。這種方法制備的關(guān)鍵因素是控制壓力、燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間。如果壓力太小，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)地不密實(shí)，產(chǎn)品力學(xué)性能差；如果壓力過(guò)高，就會(huì)消耗額外功率，增加生產(chǎn)成本。若時(shí)間短、溫度低制品就會(huì)塑化不透，存有白芯；反之會(huì)發(fā)生變色降解[17]。由于PE–UHMW的擠出加工難度較大，較難控制，而直接進(jìn)行顆粒燒結(jié)、模壓成型不受其黏度大的影響，且成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作，生產(chǎn)的制品內(nèi)應(yīng)力低，翹曲變形小，力學(xué)性能穩(wěn)定，是PE–UHMW材料的首選制備成型方法，也是最早的制備方法。

深圳冠力新材料有限公司[18]利用一般燒結(jié)、自由燒結(jié)、高速成型三種加工方法制得了PE–UHMW薄膜，可作為生產(chǎn)鋰電池隔膜的原料。將經(jīng)過(guò)硅烷類偶聯(lián)劑處理的粒度為59～82 μm的多孔無(wú)機(jī)填料加入到PE–UHMW原料中，以增加位阻，減小在模具中的收縮率，然后經(jīng)過(guò)常溫壓制成型、燒結(jié)、保壓冷卻、脫模等步驟，最后車、銑、刨、鋸成所需要的PE–UHMW薄膜。這種制備工藝提高了加熱的均勻性，節(jié)約電能，且制品密度和尺寸均勻穩(wěn)定。迪源電子科技有限公司使用分子量400萬(wàn)以上的PE–UHMW，經(jīng)過(guò)燒結(jié)、膜壓、切削、分卷等工藝制備厚度0.05～2 mm范圍的PE–UHMW薄膜，拉伸強(qiáng)度為32 MPa，使用壽命10 a以上。江蘇泰氟隆科技有限公司[15]將分子量高達(dá)900萬(wàn)以上的PE–UHMW樹(shù)脂通過(guò)模具、熱壓機(jī)，經(jīng)壓坯、燒結(jié)得到坯料，再將所得坯料車削加工，最終制得厚度范圍為0.025～0.8 mm、寬度范圍為5～700 mm的PE–UHMW新型薄膜，其吸水率小于0.01%，拉伸強(qiáng)度為38 MPa，性能達(dá)到了美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)要求，被廣泛應(yīng)用在電腦周邊、電器、煤礦開(kāi)采、造船、交通、汽車等眾多領(lǐng)域[19–20]。曲阜市海華高科技有限公司[21]發(fā)明了一種無(wú)緯PE–UHMW薄膜的制備方法，將分子量大于等于900萬(wàn)的PE–UHMW原料烘干后，裝入壓力為14 MPa的模具預(yù)冷壓，余料繼續(xù)加入施壓；模具內(nèi)外采用電磁加熱，溫度升高至245℃，自動(dòng)恒溫7 h；向模具內(nèi)外層雙螺旋循環(huán)槽通壓縮空氣，緩慢冷卻至160℃，隨后水冷卻至80℃；將冷卻后的PE–UHMW毛坯頂出模具，降至室溫，在液氮中放置4 h，取出迅速加壓14 MPa，保壓氮?dú)獗Ｗo(hù)加熱至160℃，削成PE–UHMW無(wú)緯薄膜。這種方法消除了化學(xué)浸漬對(duì)環(huán)境的污染，綠色節(jié)能環(huán)保。

顆粒燒結(jié)、模壓成型加工PE–UHMW在世界發(fā)達(dá)國(guó)家占所有成型方法的60%以上，國(guó)內(nèi)占85%以上，此種方法制備的薄膜孔徑大小和孔隙率易受原料粒徑大小和分布等條件影響，制得的微孔膜的孔徑大小不一，且微孔分布不均勻，不能用來(lái)作為制造要求較高的材料。此外，這種制備方法生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低，所以應(yīng)用范圍有所縮小。隨著對(duì)PE–UHMW的深入研究，加工設(shè)備的不斷改進(jìn)，此種制備方法所占的比例逐漸降低。

2．2熔體拉伸法

熔體拉伸法的原理是將聚合物在熱的條件下熔融，在較高的擠出牽引應(yīng)力場(chǎng)下結(jié)晶，形成垂直于擠出方向平行排列的片晶晶體結(jié)構(gòu)，在張緊條件下根據(jù)要求進(jìn)行熱定型得到膜材料。熔體拉伸包括單向拉伸和雙向拉伸，單向拉伸使得高分子鏈單向取向，折疊鏈逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯熘辨?，可用作光學(xué)延遲膜；雙向拉伸，高分子鏈呈雙軸取向狀態(tài)，晶片之間的連接鏈段增加，在一定程度上可以通過(guò)改變膜的平面取向度，使薄膜性能表現(xiàn)出各向異性，制作偏振片。雙向拉伸后的薄膜拉伸強(qiáng)度、彈性模量明顯提高，光學(xué)性能、阻隔性能及耐熱耐寒性能得以改善[22]。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)利用熔體拉伸法制備PE–UHMW膜材料的研究越來(lái)越熱，取得了一定的成果。陳曄等[23]將高密度聚乙烯(PE–HD)和一定量的PE–UHMW溶于濃度為0.5%～0.7%的二甲苯溶液制成鑄膜液，鑄膜液均勻地分散在加熱溫度約為130℃的玻璃板上，溶劑揮發(fā)后，將熔體膜(厚度約為0.5 μm)以40 mm／s的速度垂直拉起，制得厚約50 nm的PE–UHMW薄膜。加入PE–UHMW的薄膜形成了纖維晶，纖維晶由伸直鏈組成，長(zhǎng)度在微米范圍。加入PE–UHMW后薄膜的拉伸強(qiáng)度是原來(lái)的2倍。

劉阜東[24]將PE–UHMW、聚乙烯蠟、增塑劑和抗氧化劑混合，通過(guò)單螺桿擠出機(jī)形成管材，在模具出口處將管材縱向剖開(kāi)，展成板型材，通過(guò)兩道加熱通道，進(jìn)行兩次拉伸，經(jīng)壓延、定型、收卷制得PE–UHMW膜片材料，膜片厚度為0.01 mm以上，根據(jù)不同的使用場(chǎng)所，加工時(shí)通過(guò)調(diào)整管材厚度和壓延機(jī)的壓輥速度生產(chǎn)厚度不同的膜片，其拉伸強(qiáng)度在300 MPa以上，且加工產(chǎn)品成本低，生產(chǎn)效率高。

王慶昭[25]提供了一種PE–UHMW薄膜的熔融擠出、拉伸成膜生產(chǎn)工藝，在PE–UHMW中引入解纏結(jié)劑石墨烯和聚乙烯蠟，降低熔體分子鏈的纏結(jié)密度及分子鏈之間的粘滯阻力，使熔體流動(dòng)速率達(dá)到0.2～2.0 g／10 min，制得PE–UHMW改性料，然后通過(guò)擠出機(jī)經(jīng)過(guò)薄膜成型模具形成雛形膜，雛形膜預(yù)拉伸后進(jìn)入壓延輥壓延、定型，在熱拉伸箱中橫向拉伸，橫向拉伸溫度90～120℃，拉伸倍率3～5倍，再縱向拉伸，縱向拉伸溫度90～130℃，拉伸倍率3～6倍，縱橫拉伸比為1∶1，最終制備的薄膜厚度20～30 μm，拉伸強(qiáng)度大于300 MPa，彈性模量大于1 000 MPa。

日本群馬大學(xué)[26–27]利用熔體雙向拉伸法制備出PE–UHMW薄膜，研究加熱過(guò)程中雙向拉伸薄膜的相變化以及分子量不同的相行為。隨著拉伸的進(jìn)行，分子鏈?zhǔn)紫冉饫p結(jié)，無(wú)定型向六方晶系過(guò)渡，繼續(xù)拉伸六方晶系轉(zhuǎn)變?yōu)樾狈骄怠Ｔ陔娮语@微鏡、廣角X射線衍射、X射線小角散射下觀察發(fā)現(xiàn)，隨著溫度升高折疊鏈減少，伸展鏈逐漸增多，在130～150℃的范圍內(nèi)，斜方晶系轉(zhuǎn)變?yōu)榱骄?，?50℃時(shí)斜方晶系消失。

2．3熱致相分離法

熱致相分離法(TIPS)是制備聚合物微孔膜的一種方法。在聚合物的熔點(diǎn)以上，將聚合物溶于高沸點(diǎn)、低揮發(fā)性的稀釋劑中，形成均相溶液，溶液經(jīng)過(guò)降溫冷卻，聚合物與稀釋劑之間發(fā)生S–L分離或L–L分離，用萃取劑除去其中的稀釋劑后，在薄膜上出現(xiàn)微孔結(jié)構(gòu)。利用TIPS法制備微孔膜這種技術(shù)可以有效地控制膜內(nèi)孔徑的大小和孔的結(jié)構(gòu)形態(tài)，根據(jù)實(shí)際需要，生產(chǎn)蜂窩式或網(wǎng)狀微孔膜，拓寬了膜材料的范圍，此外，這種方法容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，適用面廣，而且產(chǎn)生厚度截面上各向相同的微孔結(jié)構(gòu)，用于控制釋放[28]。

早在1981年，美國(guó)A. J. Castro就提出了這種方法并申請(qǐng)專利，之后Lloyd等和Matsuyama等系統(tǒng)地研究了相分離的機(jī)理、TIPS的影響因素、膜的形成和不同體系中氣孔的控制等問(wèn)題。

TIPS因其可控參數(shù)多，能得到多樣的微孔態(tài)結(jié)構(gòu)成為微孔膜主要制備方法。Ding Huaiyu等[29]分別以二苯醚和十氫萘為稀釋劑，制備PE–UHMW微孔膜，在掃描電鏡下觀察微孔結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)PE–UHMW／二苯醚體系在不同條件下可以制備出具有開(kāi)孔和網(wǎng)絡(luò)微孔結(jié)構(gòu)的膜，制備的微孔膜具有更好的微孔結(jié)構(gòu)和更高的孔隙率，孔隙率可高于45%。

顧旭等[30]以PE–UHMW／PE–HD為基體，液體石蠟為溶液，制備孔徑為1 μm的PE–UHMW／PE–HD微孔膜，PE–HD降低了體系的黏度，同時(shí)減緩了體系的結(jié)晶速度，改善了加工性能。研究表明，冷卻速率對(duì)微孔形態(tài)有重要的影響，在16℃／min降溫速率下，PE–UHMW薄膜的孔隙率并沒(méi)有隨PE–HD的加入有顯著變化，但是在2℃／min降溫速率下，孔隙率與微孔半徑隨著PE–HD含量的增加而先增大然后趨于不變，因此，以較低降溫速率冷卻時(shí)，PE–HD的加入改變了微孔形態(tài)，并使孔徑變大。此外，PE–UHMW／PE–HD微孔膜在135℃時(shí)發(fā)生閉孔，在160℃時(shí)薄膜依然保持原來(lái)形狀而不塌縮。

浙江大學(xué)[31]利用TIPS法，以液體石蠟為稀釋劑，在轉(zhuǎn)矩流變儀中熔融混合，通過(guò)模具壓延成膜，迅速置于水中使之發(fā)生熱致相分離，用無(wú)水乙醇將PE–UHMW／液體石蠟體系中液體石蠟萃取出，真空干燥24 h，制得PE–UHMW微孔膜。利用掃描電鏡觀察不同分子量PE–UHMW微孔膜的圖像發(fā)現(xiàn)：隨著PE–UHMW分子量和濃度增加、冷卻速度增大，微孔膜的孔徑、孔隙率、水通量均有下降趨勢(shì)。

縱觀TIPS法制備PE–UHMW微孔膜的研究進(jìn)展，盡管已有日本的旭化成、美國(guó)3M公司等大企業(yè)采用此種方法制備鋰離子電池隔膜，但是絕大多數(shù)還局限于實(shí)驗(yàn)室研究階段，將此種制備方法工業(yè)化，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，還需要進(jìn)一步的努力。

3　應(yīng)用領(lǐng)域

以PE–UHMW為基體，加工制成的PE–UHMW膜材料因其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、良好的力學(xué)和熱學(xué)性能，被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。

3．1腳墊材料

據(jù)市場(chǎng)調(diào)查顯示，目前PE–UHMW薄膜90%應(yīng)用于腳墊加工，而其中高達(dá)95%用于鼠標(biāo)腳墊，相比傳統(tǒng)鼠標(biāo)腳墊所用的聚四氟乙烯(PTFE)，PE–UHMW更加耐磨，成本比PTFE要低50%。因此，PE–UHMW薄膜正逐漸取代PTFE材料，成為腳墊市場(chǎng)的首選原材料[32]。

3．2鋰電池隔膜

隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，PE–UHMW作為動(dòng)力鋰離子電池隔膜材料可顯著提高隔膜的強(qiáng)度，由于PE–UHMW超高的相對(duì)分子量，材料變得不易溶解和熔融流動(dòng)，高溫下能保持尺寸穩(wěn)定，耐溫性能突出，PE–UHMW隔膜孔徑分布均勻，具有良好的透氣性，能保障電池的安全[33]。

3．3包裝材料

PE–UHMW膜本身無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)腐蝕性，達(dá)到了美國(guó)食品與藥品管理局和美國(guó)農(nóng)業(yè)部對(duì)衛(wèi)生安全的標(biāo)準(zhǔn)，允許直接與食品、藥品接觸，因此可將其加工作為食品、醫(yī)藥的包裝材料[34]。

3．4膠帶

PE–UHMW膠帶是將PE–UHMW薄膜作為基材，并加帶剝離襯墊的一種壓敏性粘合膠帶。這種PE–UHMW膠帶常應(yīng)用于標(biāo)簽粘貼機(jī)、注瓶機(jī)和自動(dòng)銷售機(jī)等各種輸送機(jī)械設(shè)備上，作為其光滑面、導(dǎo)軌面、臺(tái)面的封套，輸送帶的導(dǎo)向蓋及滑動(dòng)面的滑動(dòng)材料。與其他樹(shù)脂薄膜粘合的膠帶相比，這種膠帶防水、防潮，有更大的沖擊強(qiáng)度、耐磨損性和自潤(rùn)滑性，在較寬的溫度范圍內(nèi)不致脆裂，仍具有良好的韌性和耐磨損性，而且這種膠帶還能防噪音，吸收震動(dòng)沖擊。

4　展望

PE–UHMW由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能、熱學(xué)性能已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，目前我國(guó)的PE–UHMW板材、片材的生產(chǎn)量大幅度提高，而PE–UHMW膜的應(yīng)用集中在鋰電池隔膜、鼠標(biāo)腳墊的原料上，用量少、市場(chǎng)份額低且多以PE–UHMW微孔膜為主。

我國(guó)PE–UHMW膜材料的研究還處于起步階段，尚未成熟，今后PE–UHMW薄膜將朝著多樣化發(fā)展，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求。從膜本身特性來(lái)說(shuō)，隨著科技進(jìn)步和制備工藝的日趨完善，PE–UHMW薄膜將朝著大寬幅、更薄的方向發(fā)展，無(wú)孔膜將占據(jù)重要的市場(chǎng)地位；從制備方法上來(lái)說(shuō)，顆粒燒結(jié)–車削加工制備PE–UHMW薄膜的生產(chǎn)工藝將逐漸被熔體擠出–拉伸成膜的工藝所取代，這種在低于PE–UHMW熔點(diǎn)溫度下進(jìn)行單向、雙向拉伸取向的方法，使PE–UHMW晶區(qū)與非晶區(qū)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大改變，能大大提高膜的拉伸性能，制備的PE–UHMW薄膜性能更加穩(wěn)定，此外，這種制備工藝實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單，降低成本，提高了工作效率。將PE–UHMW薄膜貼附在船體或者海上金屬平臺(tái)的表面，具有良好的防腐作用，同時(shí)因其摩擦系數(shù)小可以減小船體的前行阻力、節(jié)能減耗，而且還可以大大減少海洋生物的附著，延長(zhǎng)船體或海上平臺(tái)的壽命，市場(chǎng)前景廣闊。

[1]劉英，等.國(guó)外塑料，2005，23(11):36–40. Liu Ying，et al. World Plastics，2005，23(11):36–40.

[2]王慶昭，等.工程塑料應(yīng)用，1997，25(3):17–20. Wang Qingzhao，et al. Engineering Plastics Application，1997，25(3):17–20.

[3]尤金德.中國(guó)石油和化工經(jīng)濟(jì)分析，2013(11):49–52. You Jinde. Economic Analysis of China Petroleum and Chemical Industry，2013(11):49–52.

[4]佚名.塑料科技，2016，44(5):27. Anon. Plastics Science and Technology，2016，44(5):27.

[5]趙允貴.塑料包裝，2015，25(2):5–10. Zhao Yungui. Plastics Packaging，2015，25(2):5–10.

[6]王保營(yíng).塑料包裝，2015，25(6):1–6. Wang Baoying. Plastics Packaging，2015，25(6):1–6.

[7]陳亞楠，等.中國(guó)膜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀分析[C]//中囯環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.成都:[出版者不詳]，2014:7134–7141. Chen Yanan，et al. Analysis of standardization of China film industry present situation[C]//Proceedings of the symposium of Chinese society for environmental sciences. Chengdu:[s.n.]，2014:7 134–7 141.

[8]郭子賢，等.超高分子量聚乙烯膜研究進(jìn)展[C]//第四屆中國(guó)膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集.北京:[出版者不詳]，2010:818 –820.Guo Zixian，et al. Research progress of ultra high molecular weight polyethylene film[C]//Proceedings of the fourth China film science and technology report. Beijing:[s.n.]，2010:818 –820.

[9]佚名.上海化工，2002(2):31. Anon. Shanghai Chemical Industry，2002(2):31.

[10]王新鵬，等.中國(guó)，201010255533.6[P].2010-08-17. Wang Xingpeng，et al. China，201010255533.6[P].2010-08-17.

[11]王新鵬，等.中國(guó)，201010255598.0[P].2010-08-17. Wang Xingpeng，et al. China，201010255598.0[P].2010-08-17.

[12]于俊榮，等.中國(guó)，201410649146.9[P].2014-11-14. Yu Junrong，et al. China，201410649146.9[P].2014-11-14.

[13]馮潤(rùn)財(cái)，等.塑料工業(yè)，2013，41(4):102–108. Feng Runcai，et al. China Plastics Industry，2013，41(4):102–108.

[14]趙忠華，等.塑料，2001，30(4):55–58. Zhao Zhonghua，et al. Plastics，2001，30(4):55–58.

[15]趙文杰，等.中國(guó)，201510150897.0[P].2014-04-01. Zhao Wenjie，et al. China，201510150897.0[P].2014-04-01.

[16]方曉峰，等.塑料科技，2012，40 (3):110–113. Fang Xiaofeng，et al. Plastics Science and Technology，2012，40(3):110–113.

[17]余黎明.化學(xué)工業(yè)，2012，30(9):1–5. Y u Liming. Chemical Industry，2012，30(9):1–5.

[18]洪力東，等.中國(guó)，201110343743.5[P].2011-11-02. Hong Lidong，et al. China，201110343743.5[P].2011-11-02.

[19]趙文杰.中國(guó)，201220075708.X[P].2012-03-02. Zhao Wenjie. China，201220075708.X[P].2012-03-02.

[20]趙文杰.中國(guó)，201220075710.7[P].2012-03-02. Zhao Wenjie. China，201220075710.7[P].2012-03-02.

[21]韋靜，等.中國(guó)，201510310495.2[P].2015-06-09. Wei Jing，et al. China，201510310495.2[P].2015-06-09.

[22]佚名.中國(guó)塑料，2009，23(7):101–104. Anon. China Plastics，2009，23(7):101–104.

[23]陳曄，等.材料科學(xué)進(jìn)展，1989，6(3):563–566. Chen Ye，et al. Chinese Journal of Materials Research，1989，6(3):563–566.

[24]劉阜東.中國(guó)，201010506628.0[P].2010-10-14. Liu Fudong. China，201010506628.0[P].2010-10-14.

[25]王慶昭.中國(guó)，201310652853.9[P].2013-12-05. Wang Qingzhao. China，201310652853.9[P].2013-12-05.

[26]Hiroki U，et al. Journal of Physical Chemistry B，2015，119:15 909–15 918.

[27]Satomi K，et al. Journal of Physical Chemistry B，2015，119:5 062–5 070.

[28]徐又一，等.高分子膜材料[D].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005. Xu Youyi，et al. Polymer film Materials[D].Beijing:Chemical Industry Press，2005.

[29]Ding Huaiyu，et al. Journal of Applied Polymer Science，2007，105:3 355–3 362.

[30]顧旭，等.高分子材料科學(xué)與工程，2012，28(12):138–146. Gu Xu，et al. Polymer Materials Science & Engineering，2012，28(12):138–146.

[31]張春芳，等.功能材料，2007，38:2 731–2 734. Zhang Chunfang，et al. Journal of Functional Materials，2007，38:2 731–2 734.

[32]黃安平，等.高分子通報(bào)，2012(4):127–132. Huang Anping，et al. Polymer Bulletin，2012(4):127–132.

[33]張洪鋒，等.中國(guó)造紙，2015，34(2):55–60. Zhang Hongfeng，et al. China Pulp & Paper，2015，34(2):55–60.

[34]姜雪楓.山東工業(yè)技術(shù)，2015(8):57. Jiang Xuefeng. Shandong Industrial Technology，2015(8):57.

Preparation and Progress in Research of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene Film

Liu Meiling， Sun Yan， Cheng Quanbiao， Zhang Youqiang， Wang Dapeng， Wang Qingzhao
(School of Chemistry and Environment Engineering， Shandong University of Science and Technology， Qingdao 266590， China)

Development status at home and abroad of ultrahigh molecular weight polyethylene (PE–UHMW) film were introduced，and preparation methods，research progress and application fields of the material of PE–UHMW film were summarized. The future trend was pointed out.

ultrahigh molecular weight polyethylene；preparation method；research progress

TQ31

A

1001-3539(2016)11-0122-05

10.3969/j.issn.1001-3539.2016.11.027

聯(lián)系人：王慶昭，教授，博士，主要研究方向?yàn)楦叻肿硬牧系某尚团c加工

2016-08-17