摘要：超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种分子量大于150万的聚乙烯，是一种性能优异的工程塑料。超高分子量聚乙烯具有优异的耐磨性、耐冲击性、耐化学腐蚀性、耐低温性、防水性、良好的生物相容性，但也具有熔融温度高、流动性差、加工困难、抗蠕变性能差等不足。因此对超高分子量聚乙烯进行改性和增强是目前国内外研究的一个热点。我国拥有丰富的秸秆资源，秸秆炭粉绿色可再生，成本低。本课题主要研究将丁苯橡胶与秸秆炭粉、超高分子量聚乙烯共混挤出三元体系的复合材料，对比分析其结构和性能，明确各成分的作用及影响。
Abstract：Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) is a polyethylene with a molecular weight of more than 1.5 million and it is an engineering plastic with excellent properties. Ultra-high molecular weight polyethylene has excellent wear resistance, impact resistance, chemical corrosion resistance, low temperature resistance, water resistance, and good biocompatibility, but also has high melting temperature, poor fluidity, difficult processing, and poor creep resistance, etc. Therefore, the modification and enhancement of ultra-high molecular weight polyethylene is a hot topic at home and abroad. China has abundant straw resources, and the straw charcoal powder is green and renewable, and the cost is low. This subject mainly studies the ternary system composite materials of styrene butadiene rubber, straw charcoal powder and ultra-high molecular weight polyethylene blended and extruded, and compares its structure and properties to determine the effects and effects of each component.
关键词：超高分子量聚乙烯 、秸秆炭粉、丁苯橡胶、炭橡塑复合材料
1秸秆炭概况
我国作为农业生产大国，拥有着丰富的秸秆资源，每年的可收集秸秆资源量月7亿吨。这些秸秆资源主要用作肥料、饲料、燃料、种植食用菌基料、造纸等工业原料、以及废弃或焚烧处理。近年来，为解决秸秆焚烧的污染问题，秸秆热解炭化技术被公认为是有效的解决措施之一。生物质热解是指在缺氧或无氧的条件下，通过热化学转换，将生物质裂解的过程。[1]经研究证明，对于秸秆炭，500˚C为最佳的热解温度，在此热解温度下能最经济有效地获得生物炭。[2]
生物炭有别于一般的木炭，是一种碳含量极高的、颗粒细小的木炭。生物炭被誉为“黑色黄金”，广泛应用与农业、工业、能源、环境等领域，对改善土壤水质环境、应对气候变化，缓解能源短缺等问题都有重要意义。因此，利用秸秆炭粉作为复合材料的填充料，生产制备高强度、高韧性的复合材料，对于拓展秸秆资源的应用有重要价值。
2超高分子量聚乙烯概况
近年来，国际上对超高分子量聚乙烯的需求量逐年增长。作为一种性能优异的热塑性工程塑料，其广泛应用于食品、包装、造纸机械、化学工业、汽车、船舶工业、煤炭机械等领域。[3]
超高分子量聚乙烯的相对分子质量极高，分子链成线性结构，这造就了其优于其他工程塑料的一些特性：耐磨性，其耐磨性远超过碳钢和铜等金属；耐冲击性，在现有工程塑料中其拥有最好的耐冲击性能；耐化学腐蚀性，优于其分子结构稳定，化学性能也相对稳定，可作为防腐材料使用；自润滑性，其摩擦系数小，自润滑性能优于加过润滑剂的钢和铜，是一种理想的自润滑材料；卫生无毒性，经多家具有国际标准的卫生协会和机构认定，超高分子量聚乙烯可用于食品、药品的加工；除此之外还有耐低温性、耐吸水性、密度低、良好的生物相容性等性能。但超高分子量聚乙烯也有以下局限性，限制了其应用范围：其分子量大，分子链相互缠结，熔融温度高，熔融时黏性极大，不易加工成型；其临界剪切速率较低，加工时易出现熔体破裂的情况；另外其抗蠕变性能差，刚度、硬度偏低，热变形温度低。[4]-[7]
