超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有优异的抗冲击性能、耐磨损性能等,被广泛应用于多个领域。但UHMWPE极高的分子量及柔性的长链结构,使其极易形成分子链缠结,导致熔体黏度高,流动性差,加工极其困难,尤其是对于UHMWPE纤维、薄膜等制品的加工成型。之前的研究表明,拉伸流场具有诱导柔性分子链沿着熔体流动方向发生定向排列的作用,使得分子间的缠结点减少,分子链运动能垒下降,聚合物熔体黏度降低。因此研究UHMWPE分子链缠结在拉伸流场中的变化规律具有重要的科学意义与应用价值。推拉混炼仪作为一种新型聚合物成型加工设备,实现了物料在塑化混炼过程中由剪切形变作用支配到由拉伸形变作用支配的重大转变。本文将低分子量的聚乙烯蜡（PE-wax）视为―溶剂‖,分别利用推拉混炼仪和转矩流变仪对PE-wax/UHMWPE复合体系进行塑化混炼,在一定的UHMWPE及PE-wax含量下,研究不同的加工力场对熔体中UHMWPE分子链缠结调控的效果及链缠结随时间的演变过程。结果表明,在剪切力场下,塑化混炼过程可分为三个阶段:第一阶段,体系形成―软包硬‖的悬浮液结构,UHMWPE颗粒表面发生熔融,分子链产生初步的缠结,表现为扭矩及物料的温度随时间缓慢上升;第二阶段,UHMWPE粒子从表面到内核逐渐熔融,在力场作用下,PE-wax逐渐渗入到UHMWPE分子链间,UHMWPE分子链开始迅速缠结,表现为扭矩及物料的温度发生大幅度的升高;第三阶段,UHMWPE分子链进一步扩散,分子链之间的缠结程度逐渐均匀化,表现为扭矩和物料温度逐渐上升,并趋于平缓。与剪切流场作用下UHMWPE分子链缠结的演变过程不同,拉伸流场的混炼效率较高,在较短的时间内复合体系就达到了两相均匀分布及缠结程度均匀化,加工后期共混熔体在拉伸力场作用下,处于反复收缩和扩展的过程中,UHMWPE分子链沿着流动方向发生取向,促进分子链沿取向方向解缠结,因此UHMWPE缠结密度下降,样品的结晶度提高,晶粒尺寸增大。同时由于UHMWPE缠结密度下降,样品的断裂伸长率提高,样品拉伸强度也随之提高。进一步研究了在两种流场作用下,不同含量的PE-wax对高度缠结的UHMWPE大分子链分散、润滑和解缠的效果。结果表明,当加工时间为5 min、PE-wax含量在30 wt%-50 wt%时,复合体系呈现较为均匀的两相分布,在剪切流场作用下,体系会经历完整的三个阶段,UHMWPE分子链的缠结程度逐渐均匀化。在拉伸流场作用下,UHMWPE分子链缠结程度达到均匀化后,由于分子链会沿着加工流动方向发生取向、解缠结,因此拉伸流场作用下样品的最终缠结密度低于剪切流场作用下的样品,其结晶性能、拉伸性能均较高。当加工时间为5 min、PE-wax含量超过60 wt%时,体系呈现不均匀的两相分布,由于剪切力场不能有效作用于UHMWPE粒子上,UHMWPE分子链无法有效扩散,因此在剪切流场作用下,复合体系无法经历完整的三个阶段,使得最终复合体系的缠结密度不均匀,表观缠结密度较低;而在拉伸力场作用下UHMWPE分子链扩散到PE-wax中的程度高于剪切流场,颗粒之间熔接程度较高,因此拉伸流场作用下样品的表观缠结密度较高,性能有所改善。