超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有耐磨、抗冲击、耐腐蚀、自润滑等良好性能,在国防、医疗、长距离输运管道等领域有着极大的应用前景。本文以共焦拉曼光谱为主要研究手段,构建了不同工艺、不同分子量、不同停留时间的UHMWPE拉伸流场加工体系,并与剪切流场加工体系进行对比,探讨了拉伸流场下UHMWPE聚集态结构演变规律,主要研究工作和实验结果如下。(1)探讨不同分子量初生UHMWPE粉末的聚集态结构特性,摸索共焦拉曼光谱测试UHMWPE聚集态结构的最优条件。结果表明,初生UHMWPE粉末聚集态微纳结构中的微纤维部分的结晶性能高于其非微纤维部分;在-120～120℃温度区间,初生UHMWPE粉末聚集态结构相对稳定,但当温度超过140℃时,初生UHMWPE粉末大颗粒中的小颗粒出现溶胀并开始吞噬微纤维结构。(2)以分子量为300万的UHMWPE为研究对象,分别研究其在拉伸流场和剪切流场作用下的构效关系。结果表明,在200℃加工条件下,在剪切流场作用下,UHMWPE的分子量降低40.3%,而在拉伸流场作用下,其分子量仅下降5%。这说明,相对于剪切流场,拉伸流场能够有效减少UHMWPE加工过程中的分子链断裂程度,降低UHMWPE的热氧化降解。实验结果还表明,在拉伸流场作用下,基于拉伸流场作用的UHMWPE样品具有显著的取向作用,但UHMWPE的结晶度却明显低于剪切流场下作用下的样品。(3)分别研究了不同分子量UHMWPE在拉伸流场作用下,不同停留时间对分子运动及结晶行为的影响。结果表明,在拉伸流场作用下,虽然UHMWPE的分子量大小对其熔融塑化效果的影响不大,但随着UHMWPE分子量的增加,UHMWPE分子量的保持率显著减小,分子链的活动能力增加,结晶度增大;随着停留时间增加,UHMWPE样品熔融缺陷逐渐减少。这可能是因为,在拉伸流场作用下,UHMWPE分子链的相互扩散能力增大,分子间融合程度提高,材料的残余应力降低。