三种纤维改性超高分子量聚乙烯复合材料的力学性能

以未处理和偶联剂KH550处理的C纤维、SiC纤维和Al2O3纤维为填充材料,以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)为基体,用模压成型法制备了三种纤维改性UHMWPE复合材料,对复合材料的硬度、弯曲强度、拉伸强度和断裂伸长率进行了实验研究,用光学显微镜观察分析了拉伸断面形貌。结果表明,未处理的C纤维、SiC纤维和Al2O3纤维改性UHMWPE复合材料硬度较纯UHMWPE分别提高了11.76%、21%和6%。经KH550处理的三种纤维改性UHMWPE复合材料弯曲强度和拉伸强度均优于未处理纤维的复合材料,已处理的SiC纤维/UHMWPE复合材料弯曲强度和拉伸强度提高较大。KH550处理的三种纤维与UHMWPE基体界面粘接紧密,未处理纤维与UHMWPE基体粘接较差。     

超高分子量聚乙烯基纳米复合材料的导热性能研究

通过添加导热系数较高的纳米AIN、C纤维来制备超高分子量聚乙烯复合材料,采用Hot Disk导热系数仪测试了其导热系数,同时分析了不同添加物及其含量对导热系数的影响.结果表明,制备的超高分子量聚乙烯复合材料的导热性能有明显提高.在本实验条件下,当纤维的添加量达到20%时,复合材料的热导率为0.8969 W·m-1·K-1,比纯超高分子量聚乙烯提高了150%.     

超高分子量聚乙烯的性能、改性及应用

本文介绍了超高分子量聚乙烯的性能、改性及应用情况 ,并对其生产消费情况进行了分析     

纳米粒子改性超高分子量聚乙烯的性能研究

采用流动性较高的高密度聚乙烯为流动改性剂,纳米SiO2为成核剂,乙烯-丙烯酸酯类共聚物为相容剂,对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行了加工性能和机械性能等的改性研究。结果表明:高密度聚乙烯用量为10%~15%、纳米SiO2用量为2%~3%、相容剂用量为8%~10%时,得到的复合改性聚合物的力学性能和耐磨耗性均不逊于国内外市场上知名产品,综合性能良好。     

超高分子量聚乙烯基复合材料导热性能研究

采用纳米铜作为子颗粒,利用颗粒复合化系统,以机械冲击的方法将纳米铜颗粒嵌入式包覆于超高分子量聚乙烯颗粒(UHMWPE)表面,利用热压成形技术制备导热型复合材料。采用导热系数测定仪测试其导热系数,分析纳米铜添加量对导热效果的影响。结果表明:在相同的实验条件下,当纳米铜添加质量分数为6.8%时,复合材料的导热系数达到了0.85 W/(m.K),比纯UHMWPE提高了124%。     

超高分子量聚乙烯纤维表面改性及其界面性能研究进展

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维因具有高化学稳定性,高机械性能和低成本等优点而成为理想增强材料之一。然而,规整的非极性分子链结构致使UHMWPE纤维结晶度高、与树脂基体之间几乎无化学键合,本文因而与树脂的粘合性差。为此已经进行了许多纤维表面处理的工作,如紫外辐射、等离子体处理、聚合物涂层等。主要从湿法化学改性和干法化学改性这两方面入手,总结归纳了目前超高分子量聚乙烯纤维的界面改性研究现状,从物理和化学两个方面揭示界面增强机理以及界面性能与复合材料力学性能的关系,为超高分子量聚乙烯纤维的界面结构设计和改性提供科学理论依据和技术指导。     

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。     

超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料的研究现状

介绍了超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料的发展、制备和应用,指出了今后超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料的研究方向.     

超高分子量聚乙烯纤维表面改性的研究进展

介绍了超高贫子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的各种表面改性方法,如低温等离子体改性、辐照接枝改性、化学氧化法改性等,重点讨论了这些方法对纤维复合材料的粘接性能和力学性能的影响,并对主要的纤维表面改性方法所具备的工艺特点、处理效果以及成本等作了对比分析,特别关注了近年来UHMWPE纤维的各种表面改性技术的进展,介绍了改性UHMWPE纤维的性能表征方法,对超高分子量聚乙烯纤维表面改性技术的工业化应用提出建议.     

单宁酸协同改性超高分子量聚乙烯纤维与环氧树脂复合材料

将单宁酸共混改性的环氧树脂与单宁酸-金属Na+络合改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行复合,从而改善了UHMWPE纤维与环氧树脂的界面强度,提高了纤维增强复合材料的整体性能.改性后纤维表面的单宁酸与树脂基体中的单宁酸在界面处形成"桥联"作用.单宁酸共混改性环氧树脂是为了在环氧树脂中引入羟基以增强其力学强度.结果...     

低缠结超高分子量聚乙烯的制备及其对线性低密度聚乙烯的增强作用

利用单活性位点前过渡金属FI催化剂(Fenokishi-Imin catalyst)进行乙烯的聚合反应,在较低的温度下,制备出具有低链缠结度的超高分子量聚乙烯。经高温凝胶色谱(PL-GPC)测定,产物分子量达到了(2~5)×106;差示扫描量热仪(DSC)检测表明其结晶度达到了70%;流变学研究表明,相对于商业超高分子量聚乙烯,产物链缠结密度大大降低。进一步的力学性能测试显示添加少量的低缠结超高分子量聚乙烯对线性低密度聚乙烯的增强作用非常明显,可使拉伸强度和断裂伸长率大大提高。     

超高分子量聚乙烯增强波纹夹芯结构的自由振动特性

金属波纹夹芯结构因超轻、结构性能好(比刚度/强度)、主动冷却能力强、易于制造和维修等诸多优点被广泛应用于高铁、船舶、建筑等领域,然而其阻尼特性较差,在外部载荷激励下容易产生结构振动和噪声。为了提高金属波纹夹芯结构的振动阻尼特性,且同时增强夹芯结构的承载能力,本研究提出采用超高分子量聚乙烯增强金属波纹夹芯结构,并通过试验模态法分析自由层和约束层两种不同增强方式对波纹夹芯结构固有频率和结构阻尼特性的影响。结果表明,自由层和约束层超高分子量聚乙烯增强的金属波纹夹芯结构相比于全金属波纹夹芯结构,阻尼特性得到显著提高。     

超高分子量聚乙烯人工关节研究进展

人工关节是替代病变或损伤关节的植入性假体,除了应满足生物相容性要求外,必须具有足够的耐磨损性能、力学性能和抗氧化性能等。超高分子量聚乙烯因其自身优良的理化性能而被广泛应用于人工关节置换用材料。但随着超高分子量聚乙烯人工植入体使用时间的延长会导致其不同形式的失效,如磨损引起的骨质溶解,给骨科患者生活带来不便。综述了国内外提高超高分子量聚乙烯人工关节植入体综合性能而对材料进行改性处理的各种方法,包括辐照交联、热处理、加入抗氧剂等。最后总结了通过调控流动场诱导形成自增强结构,来改善人工关节植入体力学性能的最新进展,并展望了超高分子量聚乙烯人工关节高性能化的未来研究方向。     

石墨烯/超高分子量聚乙烯导电复合材料的电性能

通过两步法制备了纳米石墨烯(GNS)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)分离结构导电复合材料,通过扫描电子显微镜和透射偏光显微镜研究了导电复合材料的形态结构与电性能的关系。研究表明,GNS粒子能够均匀地涂覆在UHMWPE粒子表面。当GNS的体积分数为0.4%时,复合材料电导率提升了15个量级,渗流阀值为0.028%(体积分数,下同)。GNS/UHMWPE分离结构导电复合材料的正温度系数效应(PTC)研究表明,由于填料分布形态及含量的变化,导致复合材料PTC转变温度发生改变。     

具有隔离结构的超高分子量聚乙烯/镍高导电复合材料

采用化学镀手段制备金属镍包覆的超高分子量聚乙烯复合粒子,通过热压成型方法制得具有隔离结构的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/镍(Ni)高导电复合材料。通过调节金属(镍)镀层厚度及加工温度考察不同Ni含量及加工温度对复合材料导电性能的影响。结果表明,复合材料具有明显的导电逾渗行为;通过化学镀工艺可有效提高金属填料与基体的结合力,同时实现金属镍在聚合物基体中的选择性稳定分布,构建具有隔离结构的导电网络,使得复合材料的逾渗值降低至1.02%(体积分数)。基于金属填料优异的导电性能,在Ni体积分数仅为2.53%时,复合材料的电导率达到2648S/m。此外,降低复合材料的加工成型温度有助于减少加工过程对导电网络的破坏作用,从而有效降低复合材料的导电逾渗值,对提高复合材料导电性能具有重要意义。     

Heat Capacities of Polyethylene IV. High Molecular Weight Linear Polyethylene

A high molecular weight linear polyethylene sample has been studied by adiabatic calorimetry from 10 to 380 K. Two broad temperature regions of unusual spontaneous temperature drift have been observed. The phenomena occurring around 240 K are similar to that observed in other polyethylene samples studied in this series, and are presumed to be caused by the relaxational processes in the amorphous phase. The weak exothermic behavior occurring around 160 K is presumed to be caused by the stabilization of the quenched sample.     

超高分子量聚乙烯/纳米TiO_2复合材料的摩擦磨损行为

用热压成型法制备了纳米TiO2填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用销-盘式摩擦磨损试验机考察了复合材料在干摩擦条件下与45#钢配副时的摩擦磨损行为,采用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损表面形貌。结果表明,填充质量分数为15%的纳米TiO2能显著改善UHMWPE的耐磨性能。纯UHMWPE的摩擦过程中呈现出一次磨合期、一次稳定期、二次磨合期和二次稳定期四个明显的特征。当填充质量分数为15%的纳米TiO2时,UHMWPE基复合材料的摩擦过程中二次磨合特征已基本消失,整个摩擦过程的基本特征主要表现为磨合期和稳定期两个阶段,且磨合时间明显缩短,同时复合材料的磨损表面出现了明显的贫Ti区和富Ti区,其磨损机制主要表现为粘着磨损,局部磨损表面呈现了轻微的塑性变形特征。     

超高分子量聚乙烯单螺杆挤出成型理论的研究

为了给超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的挤出成型加工技术及设备开发提供理论基础,对UHMWPE单螺杆挤出机挤出成型过程进行了分析,建立了挤出压力的数学模型以及原料的熔融过程理论,提出了能够正常挤出的两个基本条件:即P3max＞PN和熔融过程必须充分,建立、丰富和完善了高黏度材料挤出成型理论.