熔體破裂出現(xiàn)時的剪切速率稱為臨界剪切速率，它與聚乙烯的相對分子質(zhì)量成反比關(guān)系。相對分子質(zhì)量極高的UHMWPE在剪切速率很低時就可能產(chǎn)生熔體破裂現(xiàn)象，因此擠出加工時常會遇到由于熔體破裂而引起的裂紋現(xiàn)象，因此在注塑加工時擠出速度不能太快。在注塑時，由于出現(xiàn)噴射流狀態(tài)引起氣孔和脫層現(xiàn)象，這是加工UHMWPE的又一大難題。
 
人們通常把熔體剛出現(xiàn)破裂時剪切速率稱為臨界剪切速率。實踐證明它隨著聚乙烯的分子量增大而減小。因此對于分子量極高的UHMWPE來說，在剪切速率很低時，就可能產(chǎn)生熔體破裂。在較低堅強且速率下，就會產(chǎn)生滑流或噴流現(xiàn)象。所以在超高分子量聚乙烯擠出加工時會遇到由于容易破裂而產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象，在超高分子量聚乙烯注塑時出現(xiàn)噴流而致使制品出現(xiàn)多孔或脫層現(xiàn)象。這是熱塑性方法加工超高分子量聚乙烯的難題。
 
普通聚乙烯熔融時呈粘流態(tài)，從口模擠出后立即下垂，而熔融的UHMWPE，從高溫口模擠出時具有一定的熔融剛度，并不是馬上下垂，呈半透明固體狀水平向偏下方向向前移動，表現(xiàn)為高粘彈態(tài)。由此可見，UHMWPE熔融時是粘度極高、流動極差的特殊熔體。UHMWPE摩擦因數(shù)極低，即使是在熔融狀態(tài)時也是如此，因此在進料過程中容易在加料段發(fā)生打滑，無法向前推進，這也是螺桿擠出加工時遇到的難題。
 
作為熱塑性工程塑料的UHMWPE在固態(tài)時具有優(yōu)良的綜合性能，但其熔體特性和普通聚乙烯等一般熱塑性塑料又截然不同，給加工帶來困難。超高分子量聚乙烯的熔體流動速率即使在加大10倍情況下幾乎是零，因此可以看出流動性極差。普通聚乙烯在擠出機中進行加工時，由料斗加入的固態(tài)粒料或粉料在機筒的熱和螺桿剪切作用下，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檎承粤黧w，即使螺桿設(shè)計和溫度條件不很理想，也不會產(chǎn)生物料堵塞在機筒中不動或完全擠不出來的現(xiàn)象。
 
層流狀態(tài)，在低速時機頭內(nèi)物料流動，在機頭的出口會出現(xiàn)離模膨脹現(xiàn)象，熔體破裂流動態(tài)，擠出物的熔體粗糙呈鯊魚皮狀?；鳡顟B(tài)，熔體沒有受剪切作用，熔體各層之間沒有相對位移，但它和層流狀態(tài)不同，他不產(chǎn)生離模膨脹現(xiàn)象。噴流狀態(tài)，熔體在高速剪切下熔體被剪切成粉末狀噴出，這種狀態(tài)在普通注塑加工聚乙烯時是看不到的。這是由于普通聚乙烯只有在很高的剪切速率下才產(chǎn)生噴流現(xiàn)象，但是在普通注塑機上是不能產(chǎn)生如此高的剪切速率的。
 
UHMWPE的物料在螺桿上運動近似為固體輸送、移動過程，即粉末-半固體-高粘彈體的變化過程，是典型的塞流輸送機理。沒有自由流動的粘流態(tài)，物料容易堵塞在壓縮段包覆螺桿一起旋轉(zhuǎn)而無法擠出，這種現(xiàn)象也較料塞，這正是使用普通的、未經(jīng)改造單螺桿擠出機加工UHMWPE時遇到的最大難題。
 
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