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。     

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%。     

硅烷偶联剂表面改性UHMWPE纤维的工艺优化

以硅烷偶联剂KH-550在不同条件下处理超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维,采用正交实验方法,以硅烷偶联剂KH-550的浓度(A)、处理温度(B)、处理时间(C)为因素,以UHMWPE纤维的断裂强力、界面剪切强度(τ)为实验指标,研究了硅烷偶联剂KH-550处理UHMWPE纤维的最佳工艺条件。结果表明:UHMWPE纤维断裂强力的影响因素主次顺序为A,B,C,τ的影响因素主次顺序为B,A,C;硅烷偶联剂KH-550处理UHMWPE纤维的最优工艺为硅烷偶联剂KH-550质量分数17.5%,处理温度55℃,处理时间7 h,在此条件下得到的UHMWPE纤维的断裂强力为41.15 cN,断裂强力损失率为2.44%,τ为1.359MPa,τ的增加率为35.22%。     

UHMWPE纤维表面改性技术的研究进展

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，导致纤维与基体之间的界面粘接性能较差而限制了其应用。通过液相氧化法、等离子体处理法等各种方法对UHMWPE纤维表面进行处理，可不同程度改善其界面粘结性能。本文详细介绍了UHMWPE纤维的表面改性方法及其进展。     

UHMWPE/EVA中空纤维膜的制备及性能研究

通过在超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纺丝液中添加不同含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),采用热致相分离法制备了UHMWPE/EVA中空纤维膜,实现对UHMWPE中空纤维膜的亲水改性,并通过扫描电子显微镜、接触角测量仪、差示扫描量热仪、万能材料试验机等对中空纤维膜的结构与性能进行了表征,采用自制UHMWPE/EVA中空纤维膜过滤装置对中空纤维膜的过滤性能及防污性能进行了评价。结果表明:随着EVA含量的增加,UHMWPE/EVA中空纤维膜的断面结构变得致密,熔点及结晶度下降,接触角减小,亲水性提高,但其拉伸强度有所下降;随着EVA含量的增加,UHMWPE/EVA中空纤维膜的孔隙率增大,但随着EVA添加质量分数(相对UHMWPE质量)进一步增大到20%,孔隙率则随之下降;当加入EVA质量分数(相对UHMWPE质量)15%时,UHMWPE/EVA中空纤维膜的纯水通量和截留率以及水通量回复率均达到最大值,即其纯水通量为435.77 L/m~2·h,对牛血清蛋白及碳素墨水的截留率分别为68.5%和93.95%,水通量回复率达94.66%;UHMWPE/EVA中空纤维膜中,EVA的最佳添加量其质量分数(相对UHMWPE质量)为15%。     

PE/EVA共混改性材料力学性能的研究

主要对不同配比的PE、聚乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）树脂进行共混改性研究.使用正交实验法设计、运用方差分析法分析,测试了PE/EVA共混物的拉伸强度和屈服强度,使用差示扫描量热法（DSC）研究了PE/EVA的相容性,使用扫描电镜（SEM）二次电子成像分析试样液氮脆断的断口.从而讨论分析EVA在PE/EVA共混物当中的含量、挤出机的螺杆转速以及挤出机出口模的模温对PE/EVA共混物力学性能的影响.     

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。     

石墨烯复合UHMWPE纤维增强UHMWPE层压板的制备及性能

以超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)为基体,石墨烯复合UHMWPE纤维织物为补强材料,采用优化层压工艺制备石墨烯复合纤维增强UHMWPE层压板,研究了石墨烯复合UHMWPE纤维用量对UHMWPE层压板拉伸、弯曲、热稳定性能的影响规律.结果表明:石墨烯复合UHMWPE纤维可显著增强UHMWPE层压板的力学性能,也可略...     

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。     

PEW-g-MAH/St的制备及其在UHMWPE纤维表面改性上的应用

制备马来酸酐/苯乙烯接枝聚乙烯蜡(PEW-g-MAH/St),并使用其对UHMWPE纤维进行涂层改性处理,以提高纤维与树脂基体的界面黏接强度。分别研究与分析了MAH接枝率以及纤维拔出强度的影响因素。结果表明:随着马来酸酐(MAH)用量的增加,MAH接枝率随之逐渐增加;随着苯乙烯(St)用量的增加,MAH接枝率呈先增加后保持不变的趋势;红外分析表明MAH与St已被成功接枝到PEW大分子上;改性处理前后纤维的拉伸性能和结晶性能没有发生明显变化,但纤维的拔出强度和浸润性得到显著改善。     

电晕处理对UHMWPE纤维的性能影响

采用电晕连续处理超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及拉伸性能测试分析不同处理工艺对纤维性能的影响。结果表明:经过电晕处理后,纤维表面变得粗糙。处理功率为375 W,处理时间为180 s时,纤维红外光谱出现羰基、羟基伸缩振动峰,随着电晕处理时间和功率的增加,峰的强度基本保持不变;电晕处理降低了纤维的力学性能,处理功率为375 W时,随着处理时间的延长,纤维拉伸强度和断裂伸长均下降,处理时间为180 s时断裂强度下降了20%;处理时间为180 s,功率为525 W时,断裂强度为处理前的32%;电晕处理后,纤维与SEBS树脂的粘结强力均提高了67%。     

熔纺UHMWPE纤维结构和力学性能初探

采用超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)切片进行熔融纺丝,拉伸倍数为22～25,对制得的熔纺UHMWPE纤维的力学性能进行测试,用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对熔纺及凝胶纺UHMWPE纤维的表面形貌和结晶性进行了表征。结果表明:熔纺UHMWPE纤维的断裂强度为17.02 cN/dtex;相比凝胶纺纤维,熔纺纤维线密度大,纵向沟壑多;熔纺UHMWPE纤维结晶度为64.76%,比凝胶纺纤维的稍低,但其取向因子为0.993,大于凝胶纺纤维的。     

木质素填充LDPE、EVA对复合物性能的影响

以木质素为填充剂分别与低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)共混,经双螺杆造粒机共混挤出造粒,再经吹塑成膜。研究了木质素/LDPE、木质素/EVA共混物薄膜的表面形貌、力学性能、热性能和红外光谱。热分析表明木质素与EVA共混物的热稳定性比木质素与LDPE的共混物热稳定性好;红外光谱分析表明木质素与EVA分子间产生了强烈的相互作用,扫描电镜分析表明木质素与EVA共混的相容性较好,力学性能分析表明低于30%的木质素与LDPE、EVA共混力学性能较好。     

化学气相沉积PPy/UHMWPE纤维的研究

采用化学气相沉积制备了聚吡咯/超高相对分子质量聚乙烯(PPy/UHMWPE)纤维,测试了不同氧化剂浓度、不同沉积时间和温度下PPy/UHMWPE纤维的表面剪切强度,用扫描电镜、动态热机械分析仪、傅立叶变换红外光谱仪分析了PPy/UHMWPE纤维的表面形态、热机械性能和复合材料官能团的变化。结果表明:PPy均匀分布在UHMWPE纤维表面,UHMWPE纤维与PPy之间无化学键作用而是分子间作用力;随着氧化剂三氯化铁浓度的增加和吡咯沉积时间的延长,PPy/UHMWPE纤维表面剪切强度先增大后减小;随着处理温度的升高,PPy/UHMWPE纤维表面剪切强度先增大,当处理温度超过85℃时,其剪切强度则减小。     

UHMWPE/CNTs复合纤维的制备及其性能研究

通过对碳纳米管(CNTs)进行纯化功能化处理,采用凝胶纺丝制备了UHMWPE/CNTs复合纤维;利用激光拉曼光谱研究了纤维中CNTs的取向排列、结晶结构,探讨了复合纤维的蠕变性能及力学性能。结果表明:经纯化和功能化的CNTs轮廓清楚,在白油中的分散稳定性大大提高,随着纤维拉伸倍数的提高,CNTs趋向于沿着纤维取向方向排列,纤维结晶度提高;随着CNTs含量的增加,复合纤维的拉伸强度和杨氏模量呈现先升高后下降趋势,而断裂伸长率和蠕变率逐渐下降;添加质量分数2%的CNTs的复合纤维同UHM-WPE纤维相比,其蠕变量降低,拉伸强度和杨氏模量分别提高了29.3%和18.9%。     

基于均匀设计的UHMWPE纤维拉伸蠕变性能的测试方法

以1 555 dtex超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维为例,采用均匀设计探讨了UHMWPE纤维蠕变性能测试方法,通过DPS分析软件对其结果进行多项式回归分析。结果表明:拉伸蠕变性能测试结果的回归模型相关系数为0.996 8,由模型得到的测试参数优化值分别为蠕变载荷210 N(纤维断裂载荷的50%),拉伸速度为197.670 5 mm/min,蠕变时间为70.917 2 min,测试长度为200.481 9 mm,蠕变伸长率为7.301 5%;在蠕变载荷为纤维断裂截荷的50%,拉伸速度为200 mm/min,蠕变时间为70 min,纤维测试长度为200 mm的实测条件下,测得纤维的蠕变伸长率为7.012%,与模型预测值有较好的对应,回归模型有较好的拟合性和稳定性。     

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...