UHMW-PE（超 高分子量聚乙烯）膜的制備需克服其高分子量帶來(lái)的加工難點(diǎn)（熔體粘度極 高，難以熔融流動(dòng)），主要制備方法包括以下幾種，每種方法的工藝特點(diǎn)和適用場(chǎng)景不同：

一、凝膠紡絲 - 拉伸法（常用）

工藝原理

       利用凝膠紡絲技術(shù)（又稱(chēng)凍膠紡絲），將 UHMW-PE 粉末與低揮發(fā)性溶劑（如石蠟油、十氫萘）混合，形成均勻的凝膠狀紡絲溶液，經(jīng)紡絲制成厚片或纖維，再通過(guò)多級(jí)熱拉伸使分子鏈高度取向，終形成高 強(qiáng)度薄膜。

關(guān)鍵步驟

凝膠制備：

       UHMW-PE 粉末與溶劑按比例混合，在低溫（如 60~80℃）下攪拌形成半固態(tài)凝膠，避免高溫導(dǎo)致分子量降解。

紡絲成型：

凝膠經(jīng)擠出機(jī)擠出成厚片或纖維（直徑約 0.1~0.5 mm），溶劑部分保留在體系中，形成含溶劑的 “坯體”。

多級(jí)拉伸：

將坯體加熱至接近熔點(diǎn)（如 100~120℃），進(jìn)行單向或雙向拉伸（拉伸比可達(dá) 10~30 倍），溶劑逐步揮發(fā)，分子鏈沿拉伸方向高度取向，形成高 強(qiáng)度薄膜。

特點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)：

可制備高 強(qiáng)度、高模量的纖維增強(qiáng)膜，拉伸后強(qiáng)度提升 5~8 倍（拉伸強(qiáng)度可達(dá) 150~300 MPa），耐磨性極 佳。

適合制備超薄（微米級(jí)）或厚膜（0.1~1 mm），尺寸精度高。

局限：

需使用大量溶劑，工藝復(fù)雜，成本較高；溶劑回收需額外設(shè)備，環(huán)保要求高。

應(yīng)用：

高性能領(lǐng)域，如防 彈衣內(nèi)襯、航 空航 天輕量化材料、深海繩纜包覆膜。

二、模壓 - 燒結(jié) - 拉伸法（簡(jiǎn)單高 效）

工藝原理

通過(guò)粉末冶金原理，將 UHMW-PE 粉末直接模壓成型為坯體，經(jīng)燒結(jié)（低于熔點(diǎn)的熱處理）后再拉伸成膜。

關(guān)鍵步驟

模壓成型：

UHMW-PE 粉末在模具中加壓（50~100 MPa）形成密實(shí)坯體（厚度 0.5~5 mm），密度可達(dá)理論密度的 80%~90%。

燒結(jié)處理：

坯體在120~130℃（低于熔點(diǎn)）下保溫?cái)?shù)小時(shí)，通過(guò)分子鏈擴(kuò)散提高結(jié)晶度和密實(shí)度（密度接近理論值）。

熱拉伸：

將燒結(jié)后的坯體加熱至軟 化點(diǎn)（約 100℃），進(jìn)行單向或雙向拉伸（拉伸比 5~10 倍），形成多孔或密實(shí)膜。

特點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)：

無(wú)需溶劑，工藝簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生產(chǎn)；可制備厚膜（0.1~2 mm），成本較低。

局限：

拉伸比有限，分子鏈取向度低于凝膠紡絲法，力學(xué)性能略差（拉伸強(qiáng)度約 30~60 MPa）。

應(yīng)用：

工業(yè)耐磨襯里（如管道內(nèi)襯膜）、農(nóng)業(yè)防穿刺地膜、包裝用抗沖擊膜。