HDPE含量对熔纺UHMWPE/HDPE纤维晶体结构及力学性能的影响

高密度聚乙烯(HDPE)的含量对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/HDPE混合纤维的结构和力学性能有重要影响.通过声速取向测试、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)以及纤维力学测试等方法研究了 HDPE的含量对UHMWPE/HDPE共混纤维的微观结构及力学性能的影响.结果表明,当H...     

HDPE/竹粉复合材料的制备及性能研究

通过铝酸酯偶联剂(DL-411-A)处理竹粉表面,利用扫描电子显微镜(SEM)观察HDPE/竹粉复合材料试样断面的微观形态,并对其力学性能和熔体流动性能进行测试,采用Jeziorny法研究复合材料非等温结晶过程。结果表明:DL-411-A用量为竹粉的1.0%时,复合材料的力学性能最佳;超高分子量聚乙烯(UHWMPE)用量为高密度聚乙烯(HDPE)的21%时,复合材料的冲击强度和拉伸强度达到极值;DL-411-A和UHWMPE的加入对HDPE的成核生长机理影响不大,只在一定程度上降低了复合材料的结晶速率。     

增容剂对HDPE/UHMWPE/纳米HA生物复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备了高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯/纳米羟基磷灰(石HDPE/UHMWPE/纳米HA)生物复合材料,研究了增容剂三元乙丙橡胶接枝马来酸(酐EPDM-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)对复合材料力学性能的影响,并利用红外光谱、扫描电镜、热重分析仪及熔体流动速率仪表征了复合材料的微观结构、热性能和流动性能。结果表明:EPDM-g-MAH和POE-g-MAH均可提高HDPE/UHMWPE/纳米HA复合材料的相容性,其中EPDM-g-MAH的增容效果更明显;随着增容剂用量的增大,复合材料的熔体流动速率、热变形温度和热稳定性逐渐下降;与添加POE-g-MAH相比,含有EPDM-g-MAH的复合材料的综合性能较好。     

UHMWPE/HDPE/纳米SiO2共混体系的毛细管挤出流变行为

采用毛细管流变仪,研究了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/高密度聚乙烯(HDPE)/纳米二氧化硅(SiO2)共混体系,及其对照组的流变行为和挤出过程中的不稳定流动现象,分析了共混物发生鲨鱼皮畸变和整体破裂的临界剪切应力和临界剪切速率的变化情况。结果表明,经过偶联剂改性的纳米SiO2粒子,在PE基质的共混体系中存在一定的界面黏附作用,降低了纳米共混体系的挤出胀大比,弹性特征减轻。这种界面相互作用限制了纳米共混材料在口模区域的黏性流动以及分子链离开口模后的构象恢复,降低了发生流动不稳定现象的临界剪切速率,发生鲨鱼皮畸变的临界剪切应力增大,整体破裂后,形成交替出现"鲨鱼皮-破裂"的振荡性变化外观。     

拉伸流动作用下CFs/UHMWPE/HDPE共混物的制备及性能

介绍了一种拉伸流动支配的叶片挤出机的结构及其熔融塑化过程,利用该设备制备了碳纤维(CFs)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/高密度聚乙烯(HDPE)共混物,研究了CFs和UHMWPE含量对共混物微观形貌、结晶性能和力学性能的影响。SEM图像表明,拉伸流动支配的叶片挤出机对CFs和UHMWPE有很好的分散混合效果;DSC分析结果表明,低含量的CFs和UHMWPE可以协同提高共混物的结晶度;加入适量的CFs和UHMWPE可使共混物的拉伸强度明显提升,当UHMWPE含量为8%、CF含量为12%时,CFs/UHMWPE/HDPE共混物拉伸强度与HDPE纯料相比,提高了23.4%;与CFs/HDPE共混物相比,加入UHMWPE可以有效缓解共混物冲击强度的降低,当UHMWPE含量为12%时,CFs/UHMWPE/HDPE共混物的冲击强度与CFs/HDPE共混物相比,提高了29.7%。     

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。     

UHMWPE/HDPE共混物的流动性及力学性能的研究

采用不同MFR的HDPE与UHMWPE进行熔体共混。结果表明UHMWPE／HDPE共混物流动性和力学性能的变化受体系组成、熔体粘度比等因素的影响较大。HDPE的MFR过高、过低或用量过多，均不利于共混物流动性及综合力学性能的改善。当HDPE作为分散相时，易于实现向UHMWPE高粘弹粒子的渗透、分散及结合，共混物的．MFR及拉伸屈服强度、断裂强度、断裂伸长率均比UHMWPE有提高，共混物表现出协同效应；当UHMWPE为分散相或二者熔体粘度比差异过大时，混合效果变差，共混物综合力学性能下降；在某些中间配比下，二者表现出增链缠结效应，共混物MFR明显降低。     

纳米SiO2及玻璃微珠改性UHMWPE性能的研究

研究了纳米SiO2及超细玻璃微珠颗粒填充改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)塑料的性能,重点研究了材料耐热性能的提高。结果表明:在UHMWPE中添加少量经有机长链偶联剂表面处理的纳米SiO2或超细玻璃微珠对材料的耐热性能有显著影响。而UHMWPE复合材料耐热性的提高对扩大其应用领域有着重要的现实意义。通过分折实验数据得到了不同填充量填充的复合材料的维卡温度、拉伸强度、硬度曲线,确定了最佳改性条件和填充效果。     

高浓度湿法冻胶纺丝制备UHMWPE纤维的研究

研究冻胶湿法路线制备时纺丝温度、溶胀温度、螺杆转速对于纤维强度的影响,通过设计正交试验确定最佳纺丝工艺.通过配置质量分数分别为12％和16％的纺丝溶液,研究黏均分子质量为57×104～ 330×104g/mol的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂在不同纺丝溶液质量分数条件下制备成的纤维.结果 表明:影响纺丝强度的因素...     

热拉伸过程中PE–UHMW/PE–HD共混纤维的晶体结构演变

将超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)与高密度聚乙烯(PE–HD)按照质量比为6︰4进行共混熔融纺丝,并对初生丝进行高倍热拉伸制得PE–UHMW/PE–HD共混纤维。利用广角X射线衍射、差示扫描量热、声速取向试验等方法研究了PE–UHMW/PE–HD共混纤维在热拉伸过程中的晶体结构演变过程。研究显示,随着热拉伸过程的进行,纤维的分子链沿纤维的轴向取向度逐渐增加,熔融峰温度逐渐升高,结晶度逐渐增加;沿径向的晶粒尺寸逐渐减小,而沿轴向的晶粒尺寸逐渐增加,即形成了更细长的晶粒;晶体的取向度逐渐增加。当拉伸倍数由1增大至6时,上述现象变化显著,当拉伸倍数由9增至15时,上述现象变化缓慢。与PE–HD共混后的纤维结晶度、晶体取向度和分子链取向度更高,晶粒更加细长。     

熔融纺丝法制备UHMWPE/MMT复合纤维的研究

以超高相对分子质量聚乙烯/蒙脱土(UHMWPE/MMT)纳米复合材料为原料,采用熔融纺丝法,在自行设计制造的实验纺丝机上制备出纤维,利用DSC、XRD、SEM等手段对其结构进行了表征,并对其性能进行了测试。拉伸条件试验表明,水浴温度85℃、拉伸倍率14倍,是纤维最佳拉伸温度与倍率;纤维在拉伸过程中存在一个最佳的甬道停留时间。微观结构分析表明,拉伸后得到的纤维熔点、取向度都得到了提高,并在一定条件下出现了正交晶形到六方晶形的转变。     

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...     

熔纺PE⁃UHMW/PE⁃HD共混纤维的力学性能和晶体结构研究

通过熔融纺丝工艺制备了拉伸强度为1.13 GPa的超高分子量聚乙烯（PE?UHMW）/高密度聚乙烯（PE?HD）共混纤维。采用差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、声速取向测试、纤维强度测试等方法研究了初生丝和纤维的晶体结构及力学性能。结果表明,将PE?UHMW与低熔体流动速率（MFR）的PE?HD共混后,提高了共混纤维的分子链取向度、结晶度及力学性能;由高度取向的分子链形成的晶粒可以在轴向上被有效拉伸,形成更规则和致密的晶体结构,从而提高了纤维的力学性能。     

UHMWPE/纳米活性炭复合纤维超高延伸性研究

本文在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝胶纺丝过程中加入极少量的改性纳米活性炭(比表面积≥1000 m~2/g)来改善纤维的抗张强度。实验结果表明,在改性纳米活性炭比例为12.5,添加量达0.075 phr时,UHMWPE/改性纳米活性炭纤维的可延伸比数值达极大值398,抗张强度可达另一极大值7.8 Gpa。     

UHMWPE纳米复合材料的制备及力学性能

通过溶液法共混复合制备超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纳米复合材料,使用密度分析、拉伸性能研究、冲击性能试验、砂浆磨损指数等研究材料的刚性、韧性、磨损特性;通过摩擦因数实验模拟产品在实际应用中的磨损情况,筛选优质润滑剂;采用差示扫描量热法(DSC)研究了UHMWPE纳米复合材料在不同预处理后的结晶性能;使用扫描电子显微镜(SEM)观察UHMWPE纳米复合材料在低温脆断后的表界面形态。结果表明:和机械混合法相比,溶液法制备的UHMWPE纳米复合材料中的纳米包覆体系具有更好的分散性,相与相之间稳定结合,与超高基体产生更强的相互作用。     

HDPE/CNTs复合材料的制备及性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体、碳纳米管(CNTs)为导热填料,通过熔融共混法和溶液共混法制备了HDPE/CNTs导热复合材料;研究了CNTs添加量和尺寸对复合材料力学性能、热导率、维卡软化温度和熔体流动速率的影响,并对比了两种制备方法对复合材料力学性能和热导率的影响。结果表明:随着CNTs用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热导率均明显提高;直径大的CNTs更有利于复合材料性能的提升;加入10%的CNTs后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热导率分别提高了33.43%、36.31%和52.59%(测试温度60℃);采用熔融共混法制备的复合材料的性能提高更明显。     

HDPE/UHMWPE/CaCO3复合材料流变学行为研究

利用高级流变扩展系统仪(ARES)分别对碳酸钙(CaCO3)填充高密度聚乙烯(HDPE),碳酸钙填充高密度聚乙烯(HDPE)/超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)复合材料的流变学行为进行了研究.结果表明,不同的加工条件下,CaCO3对HDPE流变行为基本没有影响,而对HDPE/UHMWPE复合体系影响明显.随着转矩流变仪剪切速率的提高,HDPE/UHMWPE/CaCO3三元复合体系融体黏弹性参数发生改变.其中低频储能模量(G′)、损耗模量(G″)和零切黏度(η0)逐渐升高,损耗因子(tanδ)逐渐降低,表明体系融体流变行为由liquid-like行为向solid-like 行为转变,融体分子链作用加强.加工条件的改变引起了融体结构的转变,从而导致等温结晶过程加快.熔体黏弹性转变与CaCO3刚性颗粒与UHMWPE颗粒之间的相互作用密切相关.     

HDPE/UHMWPE改性道路排水管的形貌与流变行为研究

通过高温熔融法制备了高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯(HDPE/UHMWPE)共混物,采用脆断面SEM和振荡剪切流变测试研究了退火处理前后共混物的微观形貌与流变行为。结果表明:UHMWPE用量的增加,使共混物断面的UHMWPE丝状物结构逐渐增多,且显著提高体系的储能模量,而退火处理后丝状物消失,模量有所提高;随着UHMWPE用量的增加,UHMWPE长链与体系存在临界缠结浓度(c_e),并与储能模量(G')、损耗模量(G')、复数黏度(|η~*|)有一定的标度关系(浓度低于c_e时:G'~c~(0.2)、G'~c~(0.07)、|η~*|~c~(0.07);浓度高于c_e时:G'~c~(1.20)、G'~c~(0.6)、|η~*|~c~(0.64));退火处理后,UHMWPE因解缠结而与体系结合能力更强,说明退火处理能够强化UHMWPE对HDPE的增强作用。