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    UHMWPE分子鏈的結(jié)構(gòu)單元為-CH2-，表面無(wú)極性基團(tuán)，表面能低，加工過(guò)程中添加劑等雜質(zhì)在表面形成弱邊界層，這些因素都造成UHMWPE表面惰性，與其他樹(shù)脂之間的相容性很差，限制了它在復(fù)合材料方面的應(yīng)用。因此，對(duì)UHMWPE粉末表面進(jìn)行改性，提高它與其他樹(shù)脂之間的相容性以及增大它的表面粘結(jié)性能，是一項(xiàng)具有重要意義的研究課題。針對(duì)現(xiàn)有的UHMWPE表面改性方法的不足，研究人員利用界面縮聚改性UHMWPE表面的方法，在UHMWPE粉末表面生成一層聚脲和/或聚氨酯和/或聚酰胺薄膜，從而有效地改善UHMWPE粉末表面的相容性和粘結(jié)性，同時(shí)不改變UHMWPE粉末本身性能。另外，本發(fā)明的UHMWPE 粉末表面改性方法操作簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求低、處理速度快而且處理效果好，是一種易于進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的UHMWPE粉末表面改性方法，相關(guān)技術(shù)已獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)（授權(quán)號(hào)：201110158646.9.）。

    為了提高環(huán)氧樹(shù)脂的耐磨性能，利用多巴胺氧化自聚合性質(zhì)，對(duì)UHMWPE粉末進(jìn)行表面改性，制備得到改性粉末，并添加至環(huán)氧樹(shù)脂中制備成耐磨涂層，同時(shí)與添加未改性UHMWPE的環(huán)氧涂層對(duì)比。原始的環(huán)氧涂層由于黏著磨損和疲勞磨損的綜合作用，造成嚴(yán)重磨損，但添加了UHMWPE粉末后，環(huán)氧涂層的磨損狀況發(fā)生了變化。UHMWPE的耐磨性極佳，環(huán)氧樹(shù)脂相對(duì)于它來(lái)說(shuō)是易被磨損物質(zhì)，起到磨粒磨損作用。同時(shí)粉末自潤(rùn)滑性很好，又可以起到潤(rùn)滑作用。當(dāng)涂層產(chǎn)生磨損時(shí)，未改性粉末容易被剝離出來(lái)，少量剝離出來(lái)的粉末在轉(zhuǎn)移膜和涂層表面之間起到潤(rùn)滑劑的作用，自潤(rùn)滑作用占主導(dǎo)，減緩了磨損，因而磨損率較低。多巴胺有效改善了UHMWPE粉末表面惰性，增強(qiáng)粉末與環(huán)氧樹(shù)脂之間的相容性，使得粉末不易被剝離出來(lái)。添加UHMWPE粉末可以穩(wěn)定環(huán)氧涂層的摩擦，降低摩擦系數(shù)和磨損率。改性粉末的總體效果優(yōu)于未改性的粉末，在降低摩擦系數(shù)和磨損率同時(shí)，還增強(qiáng)涂層的抗沖擊韌性。而相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《摩擦學(xué)學(xué)報(bào)，32（2012）435-443》上。另外UHMWPE經(jīng)表面改性提高了與其他材料的表界面結(jié)合能力，由于其高韌、高強(qiáng)、耐候、高耐磨在海洋材料中得以應(yīng)用。

    上述研究工作得到了國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(863)的支持，項(xiàng)目編號(hào)：(2009AA034605)。