超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有优异的综合性能,因此被广泛应用在多种领域。由于UHMWPE分子量极高,在熔融过程中分子链形成密集的缠结,导致极高的熔融粘度,因此难以采用常规的挤出和注塑成型设备进行加工成型,这极大地限制了其大规模生产的效率和应用范围。本文将以UHMWPE为基体材料,为降低分子缠结程度、增加分子链流动性进而改善加工性能,分别添加具有较高熔流率（MFR）的高分子材料聚乳酸（PLA）、聚烯烃弹性体（POE）和茂金属聚乙烯（m PE）以及具有润滑作用的小分子聚乙二醇（PEG）相制备了四种UHMWPE复合材料,并进一步从流动行为、微观结构及宏观性能等方面进行分析,为制备具有良好加工性能的UHMWPE复合材料提供重要参考。本文的主要工作及结论如下:1.UHMWPE复合材料流动行为及加工性能选用较高熔流率或具有润滑作用的PLA、PEG、POE、m PE,以UHMWPE为基体分别制备了具有不同比例及共混形式的复合材料。对复合材料的分子链缠结程度、表观粘度及挤出物状态进行研究,并分析了加工成型性能。结果表明:四种添加相均能以不同方式改善复合材料整体加工性能。PLA能够破坏UHMWPE的缠结网络从而增强UHMWPE熔体流动性;PEG作为小分子润滑剂,在UHMWPE分子链间起到微相润滑的作用,挤出成型时部分向表面迁移,起到壁面润滑作用;POE具有较高的MFR,共混后使UHMWPE/POE体系的表观粘度与剪切压力大幅降低;m PE与UHMWPE的分子链能够更紧密缠绕在一起,导致UHMWPE/m PE的加工成型性能改善较弱。2.UHMWPE复合材料微观结构及性能对四种UHMWPE复合材料的淬断面形貌、结晶度以及纳米压痕性能进行了研究,分析了添加相、添加比例及共混形式对UHMWPE复合材料内部结构及性能的影响。发现添加相的硬度、模量、与基体的结合能力及添加相对结晶度的影响等多种因素共同作用,决定了UHMWPE复合材料的硬度及模量的变化,因此不同复合材料的性能随着添加组分比例的变化趋势不同。PLA的含量增加使复合材料结晶度先升高后降低,PLA较高的硬度及模量使复合材料硬度与模量增大。小分子PEG对UHMWPE内部缠结网络的破坏较小,随着PEG含量的增加,其柔顺分子链作用使复合材料硬度及模量小幅下降,当PEG含量为3%时,复合材料分子链缠结程度较小,获得最高的结晶度。随着POE与m PE含量的增加,UHMWPE结晶度降低,其中具有较小模量及硬度POE使复合材料模量及硬度有所下降,而UHMWPE/m PE模量及硬度先下降后升高。3.UHMWPE复合材料宏观性能通过拉伸、压缩、冲击试验及其破坏断面形貌分别研究了四种复合材料的力学性能随添加相含量变化的趋势,并通过水接触角试验对四种复合材料的表面浸润性能随着添加相比例变化规律进行了分析。发现添加相与基体的结合性对复合材料力学性能有重要的影响,而表面浸润性能与复合材料极性及表面粗糙度有较大关联。从断面形貌中可以看出PLA在UHMWPE基体中的存在,引起应力集中现象,随着PLA含量的增加,复合材料逐渐由韧性变为脆性,冲击强度下降较大,而水接触角变化较小。含有亲水基团的小分子润滑剂PEG对UHMWPE力学性能影响较小,随PEG含量升高,UHMWPE/PEG能保持较高韧性及冲击强度,且水接触角有所减小。POE在UHMWPE基体中分散较均匀,随POE含量增加,UHMWPE/POE韧性及冲击强度降低,而水接触角增加。m PE能够与UHMWPE混溶,因此随着m PE含量的升高,复合材料仍能保持较高冲击强度及韧性,但表面粗糙程度的上升,使材料水接触角增加。