超高分子量聚乙烯（UHMWPE） 超高分子量聚乙烯是用齐格勒低压淤浆法生产的一种
聚乙烯树脂，它的平均分子量为4×106，大约是高分子量聚乙烯树脂的十倍，这种非常高的分子量的树脂，分子量分布在3.5×106到6×106g／mol之间（按ASTMD标准计算）的不同的等级有不同的特性。 超高分子量聚乙烯比其它塑料有更高的耐磨性和缺口冲击强度，图1和图2是UHMWPE耐磨性和冲击强度与其它塑料相比较的值。 UHMWPE的耐磨、硬度及低磨擦系数使其产品具有自润滑及不易结垢的表面，静磨擦系数和动磨擦系数比钢和大多数塑料材料都低的多。 UHMWPE组成的基本单元是－CH2－，然而在分子量为4×106的树脂的一个聚合链中包含了大约285×103个碳原子，UHMWPE的不易熔解性使采用凝胶沉淀色谱法（GPC）测分子量是不切实际的，因而按照ASTMD1601和ASTMD4050（第1，2部分）标准规定的方法测试，UHMWPE实质上是一种线性聚乙烯，相对粘度为1.4或在135℃（275°F）0.02％浓度的十氢萘溶液中测的更高，通常分子量（按照ASTM方法计算）计算接近用Marj-Houwink方程M＝5.37×104（IV）1.37计算的结果，IV代表本质粘度，这种方法是不准确的，由于UHMWPE材料存在热能转换，不适当的熔解度和可能的交联。然而，模压或挤出的样品相对分子可以由密度、沙浆磨耗和缺口冲击强度试验确定。 当分子量从3×106增加到6×106，耐磨性明显增加（大约30％），然而冲击强度以140KJ／㎡减到80KJ／㎡（67ft•lbf/in2减到38ft•lbf/in2）通过比较，大多数高密度聚乙烯是从13～40KJ／㎡（6～19ft•lbf/in2），测试UHMWPE的强度要专门的测试方法和试样，因为普通的测试方法不能使UHMWPE发生破坏，ASTMD256（第3部分）Izod冲击试验试样采用15°双缺口，而不是标准的45°缺口，双缺口的Izod冲击试验结果一般都超过1.6KJ／㎡（30ft•lbf/in2），图3和图4表示了缺口冲击强度和温度的关系。在UHMWPE分子量分布的范围内，许多其它的力学、热学、物理的特性始终是不变的。 由于密度是0.93g/cm2，相对较低，每立方寸的标准等级的纯树脂的价格低于其它工程树脂，UHMWPE是接近白色的均匀的粉料，它的包装有袋装（25㎏或55lb），容器装或包裹装（545㎏或1200lb）和气动车装（63.5×103㎏或140×103lb）。 典型的应用 UHMWPE由于它的自润滑性，不粘着性，质量轻，耐磨损特性，许多年来已被广泛用于材料处理（谷物，水泥、碎石和这些的混合体）和煤、矿石的开采工业上，典型的应用包括筒仓、送料斗、垃圾车、气动车和滑运道、运输水槽的衬里和跨栏、磨擦带、滑板和不用润滑的轴承和轴套。UHMWPE的附加用途包括在使用过程中增加产品的流动性，减少或消除结块现象（尤其在湿冷的环境中）减少噪音和减少能量损失。 UHMWPE即使在温度接近绝对零点时也具有卓越的吸收冲击能的能力，因此在低温处和天气较冷的地方应用UHMWPE是理想选择，而低分子量的HDPE却不能达到，UHMWPE在－253℃（－423°F）的液氢泵中成功的运用了封条、活塞和水泵。 纺织行业用UHMWPE，因为它优越的抗冲击性和消音性，它被用在高压力的部分，包括织布机的摘丝器、梭子、麻骨、皮带、盖子、缓冲器，齿轮，小齿轮和小滚轴。 高纯度的UHMWPE已被美国食品和药品管理机构认可，并且也已经得到美国工业局的认可，某些级别的产品已被测试，符合3A要求或已被列入了NSF。 食品、饮料和制药行业已广泛采用UHMWPE，因为这种轴承可以不用润滑油，此外，因为这种材料无渗透性，可阻止菌类食品和细菌的生产，一般应用包括瓶装植物，行星齿轮和护卫栏。 典型的其它应用包括生产用的水泵、化学品处理、叶轮、水泵护罩，活动座位和活动衬垫，手术刀，吸收盒盖子，造纸和纸浆用的传输链，磨擦盘，滑雪板底面，高尔夫球内心，卡车的连接板，码头的档泥板等，用烧结的方法能生产带孔的产品，包括签字笔尖，饮用水的过滤器，也可用于工业通风过滤。用UHMWPE纤维可制作航海用的绳索和个人防护用的产品，UHMWPE也是电池的重要元件，作为两个电极盘绝缘用的分离器。 用UHMWPE做的轴套尽管存在偏心现象或是有沙子、灰尘或脏的小粒子存在，仍能在金属轴上自由的旋转，在轴承和轴套的设计中，PV值（压力、时间、速度值）应该限制在4N•m/mm2•min（1900ft zbf/in2•min），而要润滑的应用范围是6－7N•m/mm2•min（2850－3330ft zbf/in2•min）（图5）负载和速度限制在10MPa(1.5ksi)和120m/min（400ft/min），个别地轴承温度在40℃（104°F）下的需要维修。
