● 摘要
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有很多优良的性能，常被用来作为人工关节替代材料。但是UHMWPE的熔体粘度极高，加工性差，严重地限制了实际应用。为了降低UHMWPE的粘度，改善UHMWPE的流动性，提高UHMWPE的加工性，常用流动性较好的聚烯烃，例如低密度聚乙烯(LDPE)，高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)等，与UHMWPE进行共混。但是由于LDPE、HDPE的分子量与UHMWPE相差较大，PP和UHMWPE的相容性较差，导致UHMWPE/LDPE、UHMWPE/HDPE、UHMWPE/PP共混物的混合效果较差，降低了共混物的力学性能。为了解决上述共混体系力学性能差的问题，本文采用少量纳米碳纤维(CNFs)分别增强UHMWPE/LDPE、UHMWPE/HDPE、UHMWPE/PP共混体系，用双螺杆挤出机进行共混加工，希望能在保持共混体系的加工性能的同时提高该共混体系最终试件的力学性能；通过实验考察了CNFs增强UHMWPE/LDPE、UHMWPE/HDPE、UHMWPE/PP共混体系的结晶性能、力学性能和物理性能，分析了CNFs对三种共混体系的影响。 研究发现，在UHMWPE/LDPE共混体系中，CNFs的加入降低了UHMWPE/LDPE共混体系的结晶度，显著的提高了UHMWPE/LDPE共混体系的拉伸强度和模量，一定含量的CNFs增强了双螺杆挤出机对UHMWPE和LDPE的共混效果，也提高了UHMWPE/LDPE共混体系的导电性能和导热性能；在UHMWPE/HDPE共混体系中，CNFs的加入提高了UHMWPE/HDPE共混体系的结晶度，提高了UHMWPE/HDPE共混体系的拉伸强度和模量，一定含量的CNFs的加入降低了UHMWPE/HDPE共混体系的摩擦系数；在UHMWPE/PP共混体系中，CNFs的加入提高了UHMWPE/PP共混体系的结晶度，提高了UHMWPE/PP共混体系的拉伸强度和拉伸模量，但略微降低了UHMWPE/PP共混体系的冲击强度。