6月底，辽阳石化公司的聚乙烯装置生产出了平均分子量为240万和350万两种超高分子量聚乙烯（UHMWPE）产品，填补了中国石油在此产品生产领域的空白，引起行业的广泛关注。作为机械性能优异的聚乙烯新材料，UHMWPE能应用在哪些领域，产业应如何发展？上周，记者就此采访了相关专家。


　　UHMWPE一般是指相对分子质量在150万以上的聚乙烯产品，其大分子主要由亚甲基组成，分子链上基本不含极性基团，分子结构上没有支链和双键等。这使UHMWPE具有其他常规分子量聚乙烯所不具备的优越的机械性能，由于具有很多优异的性能，其被称为“奇异的塑料”。UHMWPE管材在2001年被科技部列为国家科技成果重点推广计划和当前优先发展的高科技产业重点领域项目。
　　据中国石油兰州化工研究中心工程师黄安平介绍，UHMWPE耐磨性位居塑料之首，比碳钢、黄铜耐磨数倍，其耐磨性能是普通聚乙烯的数十倍以上，而且随着分子量的增加，其耐磨性能也会进一步提高。摩擦系数比其他工程塑料小，可以与聚四氟乙烯相媲美，是理想的润滑材料。
　　此外，UHMWPE的吸水率在工程塑料中是最小的；其拥有目前工程塑料中最高的耐冲击性能，甚至比耐冲击性能著称的聚碳酸酯还要高3～5倍；由于其分子结构以直链为主，因此其拉伸强度高达3～3.5GPa，拉伸弹性模量高达100～125GPa；此外，UHMWPE还具有优良耐化学药品性，在一定温度、浓度范围内能耐各种腐蚀性介质及有机溶剂。
　　黄安平表示，由于现阶段很多UHMWPE高端产品能用于军事用途和高科技领域，发达国家和少数几个掌握核心技术的公司对UHMWPE催化剂的制备技术严格保密，国内外对于UHMWPE催化剂制备方面的报道很少。虽然，随着UHMWPE民用方面用途的扩展，UHMWPE催化剂方面的专利数量有所上升，但总体来说数量仍然较少。国外的赫彻斯特股份公司和三星综合化学株式会社都在国内申请了专利，基本都是用改进后的传统催化剂制备UHMWPE产品，利用催化剂组分的改变和聚合工艺的优化调节聚合物性能。


　　辽宁省高性能树脂工程技术研究中心主任、中国工程院院士蹇锡高告诉中国化工报记者，近年来，UHMWPE在板材、型材和管材等主要领域应用不断扩展，在纤维领域的发展也十分迅速。
　　据介绍，目前欧美发达国家，汽车蓄电池制造业基本都采用了UHMWPE隔板。整个亚洲至2005年，PE隔板的需求量就达到1亿平方米。UHMWPE还可以用于高架桥，作为轨下垫板使用，国内最早应用该产品的是北京地铁5号线。此线路自2007年10月开通至今，运行状况良好。
　　市场调查显示，UHMWPE以其出色的耐磨性成为用途广泛的工业原材料，被广泛用在煤矿开采、造船、脚垫等多种场合及产品中。近年我国对该产品的需求日益增长。
　　目前UHMWPE薄膜是以UHMWPE板材为基础，经切削加工而成的厚度在1毫米以下的薄膜。UHMWPE薄膜90%的客户都来自电子产品脚垫加工代工厂，而其中高达95%的用于鼠标脚垫。相比较传统鼠标脚垫所用的特氟龙(聚四氟乙烯)，UHMWPE薄膜更加耐磨，而且自润滑性又仅次于特氟龙材料。同时，成本方面，UHMWPE薄膜密度较小，按平方换算UHMWPE薄膜比特氟龙低50%。因此，UHMWPE薄膜已经逐渐代替特氟龙成为代工厂的首选脚垫原材料。
　　目前，欧美和日本在UHMWPE纤维的用途方面有一些差异，欧美主要用于防弹衣和武器装备，占总用量的60%～70%，其次为缆绳、渔网和劳动防护用品等；日本主要用于缆绳、渔网和劳动防护用品。


　　据了解，我国已有几家企业能生产UHMWPE，技术在国际上具有一定的竞争力，但目前主要问题集中在加工和应用方面，表现在产品质量和产品批次稳定性上还有待提高。
　　“我国UHMWPE在科研技术和量产方面不存在难以突破的瓶颈。其实，产品质量也不是卡壳儿的问题，像分子量分布、提纯等不足之处都可以通过产研相互协助来解决。”蹇锡高表示，我国UHMWPE在管道衬里的应用比较成熟，像鞍钢等国内部分矿山、钢铁企业输送矿浆的管道衬里使用的就是国产UHMWPE。但同时，管道衬里翻边与法兰连接的部位经常处于室外，受制于UHMWPE本身材料的特性，耐紫外线和耐候性会相对差一些，可以通过协同创新来解决。
　　他介绍，由于国产材料的质量批次差距较大，因此部分合资企业会指定材料的生产企业，就形成了对国产材料的应用限制。但国外材料价格往往会比国产材料贵许多。例如，日本聚四氟乙烯比国产聚四氟乙烯价格高许多，但现在我国车用聚四氟乙烯仍需大量从日本进口。UHMWPE情况也是如此。
　　蹇锡高指出，UHMWPE大批量生产中稳定性问题主要出在管理上。“样品拿出来都很好，但批次产品之间差异很大，这很大程度是由于技术管理不严格导致的。必须提高企业管理水平，才能使产品批次的稳定性有保证。这样国内下游企业才敢使用，才能实现国产材料的自给自足。”蹇锡高说。