超高相对分子质量聚乙烯纤维的表面改性研究

选择乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作表面改性剂,将其溶解在二甲苯中,对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维进行萃取,然后经过多级热拉伸制得改性UHMWPE纤维。对冻胶纤维的萃取动力学、改性前后纤维的表面化学结构、表面粘结性能和力学性能进行了比较。结果表明:加入表面改性剂后,冻胶纤维的萃取除油速率变慢;纤维与树脂基体的粘结强度大大提高;纤维的力学性能略有下降。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维的表面改性研究

选择乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为表面改性剂,将其溶解在二甲苯中制成复合萃取液,对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维进行萃取,经干燥和超倍拉伸制得表面改性UHMWPE纤维。对改性前后纤维的表面化学结构、结晶性能、表面粘接性能和力学性能进行了比较。结果表明:加入表面改性剂后,纤维表面引入了极性基团,结晶形态不变,纤维与树脂的抗界面剪切强度大大增加,纤维的力学性能变化不大。     

超高相对分子质量聚乙烯的性能与纺丝研究

研究了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)的性能,采用冻胶纺丝-超倍拉伸技术,对不同UHM-WPE进行纺丝.制得UHMEPW纤维;通过扫描电镜、广角X射线衍射、声速法、强力仪,对UHMWPE纤维的结构与性能进行研究.结果表明:不同UHMWPE的相对分子质量、粒径分布等物理性能对其的溶胀溶解、以及纺制纤维的性能有较大影...     

偶联剂改性UHMWPE纤维表面性能的研究

选用硅烷偶联剂KH-550,KH-560和钛酸酯偶联剂NDZ-201作为表面改性剂,对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维在萃取阶段进行表面处理,经干燥、超拉伸制得表面改性UHMWPE纤维。采用红外光谱仪、接触角测量仪测定了纤维的表面化学结构和表面润湿性能,采用单纤维树脂包埋-拔出法测定了纤维与树脂基体的界面剪切强度,比较了改性前后纤维的力学性能变化。结果表明:改性后纤维表面引入了极性基团,硅烷偶联剂KH-550对UHMWPE纤维的表面改性效果最好。采用质量分数为1%的硅烷偶联剂KH-550溶液处理后,纤维与环氧树脂间的界面剪切强度提高了87.8%,纤维的断裂强度和模量分别提高了6.9%和32.6%。     

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...     

萃取条件对UHMWPE冻胶纤维结构与性能的影响

以二甲苯为萃取剂,对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维中的溶剂进行萃取,研究了不同萃取条件下UHMWPE冻胶纤维的结构与性能。结果表明,UHMWPE冻胶纤维的最佳萃取条件为萃取时间5 min,萃取温度50℃。随着萃取温度的升高,UHMWPE冻胶纤维的强度和模量增大,萃取温度50℃时,其结晶度最大。经萃取干燥的UHMWPE冻胶纤维截面具有微孔的网状结构。     

超高分子质量聚乙烯纤维及其复合材料的共混改性

超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维是一种重要的战略材料，目前已经广泛应用于防弹背心、安全纺织品、船用绳索和高强度复合材料等领域；但其也存在易蠕变、耐热性差以及再加工、复合困难等问题，亟需高效改性以进一步拓展应用。聚焦近年来UHMWPE的共混改性研究，综述了共混改性对UHMWPE纤维力学、耐热、加工等性能的影响，探讨了共混改性的作用机制，展望了共混改性UHMWPE纤维及其复合材料的应用领域及前景。     

UHMWPE冻胶纺丝中的降解行为及其对纤维性能的影响

采用双螺杆混炼挤出机溶胀、溶解和挤出纺丝技术制备超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维,经热管拉伸得到UHMWPE纤维,研究了冻胶纺丝工艺及后续热拉伸对UHMWPE纤维黏均相对分子质量(M_η)的影响,以及M_η与UHMWPE成品纤维力学性能、热性能、抗蠕变性能及耐磨性能的关系。结果表明:螺杆转速、溶解温度及溶液浓度变化引起的物料高温停留时间和受剪切强度变化对UHMWPE分子降解程度有很大的影响,超倍热拉伸工艺对UHMWPE分子降解影响不大;在UHMWPE溶解均匀的情况下,纤维强度、抗蠕变及耐磨性能随冻胶纤维M_η的增大而增大,且纤维结晶度增加,熔点升高;而UHMWPE溶解条件不佳时,冻胶纤维M_η最高,但纤维表面呈现不均匀凸起,纤维综合性能也变差。     

高浓度超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维的萃取工艺

以超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)放流冻胶丝为原料,经过切粒机切碎和静置脱油,得到UHMWPE质量分数15%、20%、25%的冻胶颗粒,经纺丝机纺丝制得相应UHMWPE质量分数的冻胶丝。通过对UHMWPE质量分数不同的3种冻胶纺纤维的萃取温度、萃取时间、超声波功率和预拉伸倍数等影响因素进行研究,发现冻胶纤维萃取后残余含油率随萃取温度升高而减少,温度升高至40℃时,残余含油率变化减缓。随着冻胶纤维UHMWPE质量分数的提高,其结构更加紧密,包含在其中的白油溶剂更加难以去除,需要更高的萃取温度或者更长的萃取时间。此外,加大萃取时施加的超声波功率、预拉伸倍数或者加大萃取液新液补充流量,可以明显提高萃取效果。     

LDPE-g-PU的制备及其对MPU/UHMWPE力学性能的影响

采用溶液接枝法、原位聚合法对低密度聚乙烯(LDPE)进行接枝改性,制得低密度聚乙烯接枝聚氨酯(LDPEg-PU),并用红外光谱、接触角、DSC对其进行表征;将LDPE-g-PU作为相容剂添加到混炼型聚氨酯/超高分子量聚乙烯(MPU/UHMWPE)共混体系中,并对其进行力学性能测试。结果表明:UHMWPE可有效改善MPU弹性体的减摩性;PU成功接枝到了LDPE上,且LDPE、低密度聚乙烯接枝丙烯酸(LDPE-g-AA)、LDPE-g-PU三者对水的静态接触角依次减小,LDPE-g-AA、LDPE-g-PU分别与MPU/UHMWPE制得的共混材料的力学性能有了很大提高,且LDPE-g-PU作为相容剂的效果最优。     

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。     

Surface modification and physical properties of various UHMWPE‐fiber‐reinforced modified epoxy composites

Two surface modification methods—plasma surface treatment and chemical agent treatment—were used to investigate their effects on the surface properties of ultrahigh‐molecular‐weight polyethylene (UHMWPE) fibers. In the analyses, performed using electron spectroscopy for chemical analysis, changes in weight, and scanning electron microscope observations, demonstrated that the two fiber‐surface‐modified composites formed between UHMWPE fiber and epoxy matrix exhibited improved interfacial adhesion and slight improvements in tensile strengths, but notable decreases in elongation, relative to those properties of the composites reinforced with the untreated UHMWPE fibers. In addition, three kinds of epoxy resins—neat DGEBA, polyurethane‐crosslinked DGEBA, and BHHBP‐DGEBA—were used as resin matrices to examine the tensile and elongation properties of their UHMWPE fiber‐reinforced composites. From stress/strain measurements and scanning electron microscope observations, the resin matrix improved the tensile strength apparently, but did not affect the elongation. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 104: 655–665, 2007     

纳米CaCO_3/POM复合纤维的制备

将纳米CaCO3和聚甲醛(POM)按一定的质量比放在超高速混合机中混合,借助混合机叶片高速旋转时产生的热量和外加热的热量,使得POM颗粒软化,再将纳米CaCO3均匀地粘附在其表面上,从而制得聚甲醛复合材料。采用熔融纺丝法制备初生纤维,再通过热空气浴热拉伸得到最终的纤维。最后,通过XRD测试纤维的结晶情况,通过扫描电镜(SEM)测试纤维的表面形态和断面形态以了解纳米CaCO3在聚甲醛基体中的共混情况,通过TG测试纤维的热稳定性和通过纤维工程力学仪器测试单根纤维的力学性能。结果表明:改性和拉伸后纤维的结晶度上升,而晶粒尺寸变小;纤维的表面变得粗糙,低含量的纳米碳酸钙在POM中的分散效果良好;改性后纤维的热稳定性得到明显地提高;纤维的强度和韧性也有较好的改善。     

低温等离子体对UHMWPE纤维的表面改性

运用自行研制的常压低温等离子体设备对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行了表面处理,选用正交试验法通过润湿性测试优化出不同工作气氛下的工艺条件,采用强力测试、扫描电镜(SEM)和光电子能谱仪(XPS)分析了等离子体处理前后UHMWPE纤维的性能变化。结果表明,常压低温等离子体在Ar携带丙烯酸和Ar／O2的气氛下处理UHMWPE纤维,表面改性效果良好。特别是选用Ar／O2流量比100:1,处理速度为5．8 m／min,输出功率189 W,可满足连续化生产。     

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。     

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。     

低温等离子体与马来酸酐对UHMWPE纤维表面改性

用低温等离子体技术和接枝反应对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维进行表面处理.纤维进行低温等离子体后接枝处理的最佳工艺条件是：在80℃的1.0 mol/L的马来酸酐水溶液中加热1.5 h在维持整体形貌的前提下,在纤维长链表面引入了活性基团,增大了纤维与其他基质材料之间的化学键合能力和咬合能力,提高纤维的表面性能,从而达到表面改性的目的。     

改善超高分子量聚乙烯纤维粘合性能的研究

本文旨在分析、探讨超高分子量聚乙烯纤维表面处理的各种方法，如等离子体法、化学试剂氧化法等。通过其表面处理，纤维表面或粗糙度有了提高或携带了极性基团，从而使超高分子量聚乙烯纤维与基体粘合性能得以改善。尤为关注近几年来对超高分子量聚乙烯纤维的改性新动态.