UHMWPE纤维的表面处理技术进展

详细介绍了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的表面改性方法、改性原理及改性效果,并提出了UHMWPE纤维的表面处理技术的新进展及展望。UHMWPE纤维的表面改性方法主要有氧化处理法、化学交联法、电晕放电法、辐照引发表面接枝法、等离子体处理法等;目前,电晕放电法已经应用于工业化生产,其他方法难以实现工业化;今后,硅烷偶联剂化学交联法有较好的工业化应用前景,采用两种或多种方法并用对UHMWPE纤维进行表面改性将会得到较好的发展。     

紫外辐照交联改性UHMWPE纤维的研究

选取不同生产阶段的超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行紫外辐照交联改性,探讨了正庚烷浸泡时间、交联剂浓度、紫外辐照时间等因素对交联效果、纤维力学性能及蠕变性能的影响.结果表明:UHMWPE纤维在正庚烷中的最佳浸泡时间为48 h;紫外光最佳辐照改性时间为6 min;与初生纤维和成品纤维相比,相同改性条件下冻胶纤...     

UHMWPE纤维抗蠕变改性的研究进展

超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维为三大高性能纤维之一，因其轻质、高强高模等优异性能而得到了广泛应用。但是，UHMWPE纤维的蠕变严重，易造成使用失效，严重限制了其在绳缆等领域的应用。首先对UHMWPE纤维发展历程及其蠕变现象进行了简要介绍，随后对共混、交联、共聚等抗蠕变改性的研究进展进行了系统梳理、对比和总结，最后对抗蠕变UHMWPE纤维的产业化及应用前景进行了展望。     

辐照交联GO/UHMWPE复合材料在人工海水润滑介质下的摩擦学性能研究

为改善超高分子量聚乙烯(UHMWPE)在海水润滑介质下的耐磨损性能,采用氧化石墨烯(GO)填充与辐照交联对UHMWPE进行改性处理。利用摩擦磨损试验机研究了辐照前后UHMWPE与GO/UHMWPE复合材料在人工海水润滑介质下的摩擦学性能,利用扫描电子显微镜(SEM)与三维表面轮廓仪扫描试样磨痕表面形貌,计算其磨损率,并分析了其摩擦磨损机理。结果表明,在人工海水润滑介质下,GO填充与辐照交联改性处理均略微增加了UHMWPE的摩擦因数,降低了磨损率;二者共同使用可以协同增强UHMWPE的耐磨性能,降低复合材料的摩擦因数与磨损率; GO填充显著提高了UHMWPE的抗磨粒磨损与抗疲劳磨损性能;辐照交联改性处理进一步提高了GO/UHMWPE复合材料的抗磨粒磨损性能。     

超高分子量聚乙烯纤维蠕变性能改性研究

通过紫外线照射对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行交联改性。运用密度梯度法、声速取向测试及广角X射线衍射(WAXD)等手段测试分析了蠕变过程中纤维结晶度的变化和相变情况,并通过计算机编程对蠕变数学模型进行拟合,该方法可以快速、精确地拟合出材料的相关性能参数。拟合结果表明紫外照射处理的UHMWPE纤维普弹模量E_1略有降低,而高弹模量E_2、推迟时间τ和本体粘度η_3有一定的提高。说明紫外照射交联能改善纤维蠕变性能。     

超临界CO_2预处理对UHMWPE纤维电子束辐照效果的影响

采用正交试验,研究了超临界CO_2预处理工艺(压力、温度、时间)对辐敏剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)渗入率及超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维凝胶含量和蠕变率的影响,并利用Minitab软件分析UHMWPE纤维凝胶含量和蠕变率与TMPTMA渗入率之间的关系,最后通过对UHMWPE纤维各项性能的测定,进一步优化超临界CO_2预处理工艺。研究结果表明:处理温度对TMPTMA的渗入率及UHMWPE纤维凝胶含量和蠕变率影响最大,其次为压力,时间的影响最小;确定了最佳工艺为处理压力30 MPa、温度80℃、时间50 min;TMPTMA渗入率是引起各个影响因素不同水平之间凝胶含量和蠕变率出现差别的重要因素;超临界CO_2预处理对UHMWPE纤维的辐照交联起到了重要的促进作用,使其抗蠕变性能得到很大程度的改善。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维的改性及其应用

超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）纤维以其优异的性能而成为一种重要的高科技纤维品种,但由于本身的结构特点,使得其存在一定的性能缺陷而限制了应用范围。通过等离子体处理法、氧化法等各种物理和化学的方法对UHMWPE纤维表面进行改性处理,可不同程度改善其耐热、界面、抗蠕变等弱性。详细介绍了该纤维的改性方法及其在绳索类、防护用品以及其他方面的应用。     

低温等离子体技术在超高相对分子质量聚乙烯纤维表面改性中的应用

介绍了低温等离子体的概念、分类及其在超高相对分子质量聚乙烯纤维(UHMWP E)表面改性方面的特点;阐述了国内外在低温等离子体对UHMWPE纤维表面改性前后纤维本身及其复合材料性能的影响情况;简介了用自行研制的低温等离子体设备对UHMWPE纤维进行表面改性的研究结果和低温等离子体处理UHMWPE纤维表面改性的发展前景。实验表明,UHMWPE纤维经过等离子体处理后表面产生刻蚀和交联,其与树脂间的粘结性能改善;该低温等离子体设备能满足UHMWPE纤维表面改性连续化生产需要。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维表面改性研究进展

综述了近年来国内外超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维表面改性的研究进展,介绍了UHMWPE纤维表面改性方法主要包括等离子体改性、辐照接枝改性、化学氧化改性、仿生修饰改性、表面偶联剂处理、电晕处理等,这些改性方法各有其优缺点,建议将上述两种或多种方法进行结合,在保证UHMWPE纤维原有优异性能的基础上,以使UHMWPE纤维获得最佳表面性能。     

紫外光辐照对UHMWPE纤维结构和性能的影响

通过热机械分析、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等测试方法,对原纤维和经紫外光辐照交联改性的UHMWPE纤维的结构、物理性能和热机械性能进行了比较.结果表明,经辐照交联的纤维,其原有的一些不良性能得到了改善.     

超高相对分子质量聚乙烯的耐磨性改性研究进展

综述了近年来超高相对分子质量聚乙烯(PE-UHMW)耐磨性改性的研究进展,介绍了物理共混改性法(无机填料填充和聚合物共混)和化学改性法(交联和等离子体处理)在PE-UHMW耐磨性改性方面的应用,讨论了各种改性方法对其耐磨性改性的改性机理和改性效果,并对PE-UHMW耐磨性改性的发展趋势作了展望。     

紫外辐射接枝改性UHMWPE纤维表面的研究

采用紫外辐射接枝方法对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维表面进行改性。探讨了单体种类及浓度、引发剂、抗氧剂、接枝方法等对UHMWPE纤维表面处理效果的影响,测试了以其作为增强材料的复合材料的层间剪切强度。结果表明:在有氧开放体系下,气相接枝效果好于液相接枝;丙烯酰胺单体的接枝效果优于其它单体;接枝率随接枝单体浓度和接枝时间的增加而增加。采用丙烯酰胺为接枝单体,在光强度为86μW/cm~2条件下,对UHMWPE纤维进行紫外辐射接枝改性,按照一定铺层方式制备的环氧基复合材料的层间剪切强度从未处理的14.59MPa提高到17.36MPa。     

EVA共混改性UHMWPE纤维的表面性能

以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作为共混改性剂,将其溶解在超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纺丝溶液中,制得共混改性UHMWPE冻胶纤维;对改性UHMWPE冻胶纤维进行萃取,干燥和热拉伸制得改性UHMWPE纤维;研究了改性前后纤维的结构与性能.结果表明:共混改性后UHMWPE纤维表面引入了极性基团,纤维与树脂基体...     

耐热氨纶的研究现状

介绍了氨纶的生产现状;对比分析了干法纺丝、熔融纺丝、湿法纺丝和化学反应法的氨纶生产方法;阐述了聚氨酯脲和聚氨酯弹性体耐热性的改进原理和方法;详述了通过聚氨酯软段及硬段、扩链剂、交联剂、添加剂、熔融纺丝等手段改进氨纶耐热性的研究进展;指出使用合适的添加剂和扩链剂或多种改性方法综合运用将是今后提高氨纶的耐热性的主要方向。     

纤维素辐照改性及其应用

辐照技术利用电离辐射诱发物理化学反应(例如交联、聚合、接枝、降解等)对材料进行加工或改性,与常规加工方法相比,具有节能、无环境污染等特点。将辐照技术应用于纤维素改性过程近年已成为非动力核技术应用领域研究的热点之一。本工作对目前纤维素的辐照技术及其基本反应机理进行了概述,其中包括纤维素膜材料、纤维素水凝胶、纤维素微晶/纳米材料,并对纤维素辐照改性过程的辐照环境,包括溶剂、敏化剂、温度、辐照剂量、环境氛围、结晶度等进行了总结。     

超高分子质量聚乙烯纤维黏结强度增强方法研究

为提高超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维复合材料中纤维与树脂基体之间的界面黏结强度,提出通过不同质量分数的硅烷偶联剂KH-570处理纳米SiO_2对UHMWPE纤维进行表面改性。对改性处理后的纤维与乙烯基酯树脂进行黏结强度试验,发现硅烷偶联剂处理纳米SiO_2能有效提高纤维的界面黏结强度,同时使纤维保持一定的断裂强度。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维的低温等离子体处理

利用低温等离子体技术对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行表面改性,用单因素试验和正交试验对改性后的UHMWPE纤维的静摩擦因数和断裂强力进行测试与分析,最终确定最优的等离子体改性工艺为压强50 Pa、功率100 W、时间180 s。对处理前后的UHMWPE纤维的毛细效应、表面形貌、红外光谱进行了测试和对比,结果发现:改性后的UHMWPE纤维的吸水性能明显增强,纤维表面变得凹凸不平,粗糙度和比表面积增大,纤维表面起伏数量增多,幅度变大,且出现了新的含氧官能团,有利于提高UHMWPE纤维表面的黏结性。     

超高分子量聚乙烯纤维的表面处理

综述了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维复合材料界面的重要性,总结了表面改性方法对UHMWPE纤维以及UHMWPE／树脂界面的影响。