熔纺UHMWPE纤维在拉伸过程中的结构与力学性能

采用高流动性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂颗粒,以熔融纺丝法制备出了拉伸强度为1.6GPa的UHMWPE纤维。利用热分析(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)、拉伸试验研究了UHMWPE纤维在拉伸过程中结构和力学性能的变化。研究显示,随着拉伸倍数的增加,UHMWPE纤维的结晶度增加,晶粒尺寸下降,纤维的缺陷度逐渐下降,取向度逐渐增大,拉伸强度逐渐增加;其结构和力学性能变化规律与凝胶法相似;有效拉伸倍率低可能是导致熔纺UHMWPE纤维的拉伸性能不如凝胶纺丝纤维的主要原因。     

表面具有交联结构的UHMWPE纤维的制备及抗蠕变性能研究

本工作通过湿法纺丝制备超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维,并结合水解缩合反应对UHMWPE纤维进行表面改性,研究了改性纤维化学结构、热稳定性以及微观形貌的变化,系统探究了改性纤维抗蠕变性能与结构之间的变化关系。结果表明：改性后,纤维表面形成明显交联结构,纤维结晶度下降,热稳定性变化不大,表面分子链运动能力下降。相比于未改性UHMWPE纤维样品,改性纤维抗蠕变性能提升超过50%。本工作集UHMWPE纺丝工艺与表面改性于一体,显著提高了UHMWPE纤维的抗蠕变性能,并通过两种测试方法进行了验证,这为制备高抗蠕变UHMWPE纤维材料提供了方法。     

熔体纺丝和凝胶纺丝UHMWPE纤维结构对比

目前,通过熔体纺丝法制备出的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的拉伸强度不如凝胶纺丝纤维。文中利用热分析仪、广角X射线衍射仪、小角X射线散射仪研究了熔体纺丝和凝胶纺丝UHMWPE纤维的微观结构,通过对比发现,熔纺UHMWPE纤维拉伸强度不如凝胶纺丝纤维的原因在于熔体纺丝UHMWPE纤维的伸直链结晶含量低于凝纺纤维,大分子链没有获得充分的伸直,单斜晶的取向度较低,纤维的整体结构不如凝胶纺丝纤维致密。而造成这一结果的根本原因在于熔纺UHMWPE纤维的有效拉伸倍率不高。     

超高分子量聚乙烯的静电纺丝研究

应用静电纺丝技术制备了直径为纳米级的UHMWPE超细高性能纤维.使用液体石蜡为溶剂,对二甲苯为萃取剂进行UHMWPE静电纺丝研究,通过SEM、DSC、FT-IR和XRD对电纺UHMWPE纤维的外观形貌、化学结构和物质组成分别进行了分析,并通过强力拉伸试验对束纤维强力进行了测试.     

超高分子质量聚乙烯纤维增强复合材料研究进展

从不同应用领域复合材料对纤维和基体树脂性能要求的角度,详细综述了近年来有关超高分子质量聚乙烯纤维增强复合材料的研究状况,对UHMWPE纤维表面改性技术、不同类型树脂基体的浸润粘合性以及其它纤维与UHMWPE纤维混杂复合特性进行了比较.     

超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料的性能研究

采用一种结构与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维相似、且对纤维表面具有良好浸润性的碳氢树脂(PCH)作基体,通过层压成型方法制得UHMWPE/PCH复合材料.研究了复合材料的力学性能、介电性能、吸湿性能及界面黏结性能.结果表明,UHMWPE/PCH复合材料介电性能优异、力学性能好、耐湿热性能较佳、界面黏结性能好,可用作高性能透微波复合材料.     

超高分子量聚乙烯纤维增强防弹复合材料研究进展

介绍了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的特点、种类及编织结构,分析了UHMWPE纤维复合材料的防弹机理,总结了UHMWPE纤维的编织结构、树脂基体性能、界面性能等因素对防弹性能的影响,归纳了UHMWPE纤维防弹复合材料的优缺点,并对UHMWPE纤维复合材料的发展进行了展望。     

软体防刺复合材料的设计与优化

采用模压成型工艺制备了个体防护装备用软体防刺复合材料,研究了树脂基体种类、纤维织物种类和树脂含量对复合材料防刺性能的影响.结果表明,Surlyn树脂体系具有优异的防刺性能;芳纶织物作为增强材料的复合材料穿刺性能优于UHMWPE织物;树脂含量对复合材料的防刺性能也有影响,当树脂的质量分数为47％时,Kevlar/Surlyn复合材料的防刺性能最优.     

超高相对分子质量聚乙烯中空纤维膜的制备与性能研究

以白油为稀释剂,利用热致相分离法制备了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)中空纤维膜。研究了UHMWPE纺丝溶液浓度及制得中空纤维膜的冷拉伸倍数对中空纤维膜结构性能的影响。研究结果表明:随着纺丝溶液浓度的提高,UHMWPE的动态结晶温度与浊点变高,制得UHMWPE中空纤维的孔隙率和水通量下降,对牛血清蛋白的截流率变大,纤维力学性能也得到提升;拉伸后中空纤维膜中微纤网络沿拉伸方向取向,高浓度纤维膜的孔隙率变小,而低浓度纤维膜的孔隙率则变大,纤维膜的力学性能变大。     

超高分子量聚乙烯树脂颗粒形态与结构性能的关系

比较不同聚合工艺制备的2类超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂的差异,利用扫描电镜、热台显微镜、旋转流变仪、差示扫描量热分析、高温乌氏黏度计等研究了树脂的颗粒形态与其结构和性能之间的关系。结果表明,经预聚合工艺制得的树脂颗粒致密、规整、球形度高,且颗粒粒径与相对分子质量呈正相关关系,同时粒径越大,UHMWPE/白油体系的黏度越大;未经预聚合工艺制得的树脂颗粒表面凹凸不平,树脂在白油中出现分裂现象,且升温过程中黏度出现波动,其颗粒粒径与相对分子质量或黏度不存在相关性。