超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维改性研究进展

从UHMWPE纤维改性目的出发,综述了通过等离子体、射线辐照、接枝聚合等手段改善UHMWPE纤维表面性能的各种方法.其中利用等离子体处理UHMWPE纤维,以及一些通过化学试剂引入反应性基团处理UHM-WPE纤维应用较为广泛.介绍了超高分子量聚乙烯常见的改性方法以及近几年来的研究进展,并对于UHMWPE纤维发展趋势做出展...     

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。     

纳米材料改性UHMWPE人工关节的研究进展

人工髋关节的最薄弱部分是由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)组成的髋臼,要延长人工关节的整体使用期限,应从改良UHMWPE的性能入手。对国内外近5年针对碳基纳米材料及其他纳米材料对UHMWPE的填充改性研究成果进行了综述及展望。     

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。     

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...     

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%。     

基于UHMWPE纤维低度交联与表面改性制备高模量、高强度UHMWPE/EP复合材料

从工业化生产应用角度研究电晕处理直接作用于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维编织布织布表面,探究纤维表面交联和界面改性对复合材料力学性能的影响。利用X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和扫描电镜(SEM)对UHMWPE纤维表面物理性质和化学组成进行表征。采用差示扫描量热仪(DSC)对电晕处理前后纤维结晶度和热稳定性进行表征。当电晕处理功率达到3.0 kW时,UHMWPE-C3.0kW/EP复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量达到了167.4 kJ/m²、121.3 MPa和9.3 GPa,相较于未处理UHMWPE/EP复合材料分别增加了31.5%、64.8%和190.6%。结果表明,通过电晕处理强化了纤维表面与树脂界面黏接强度,有利于复合材料对外力的传递分散,并通过强界面破坏吸收能量及UHMWPE纤维的断裂和形变提高了复合材料的抗冲击和抗弯性能。     

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%。     

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。     

超高摩尔质量聚乙烯加工流动性改性研究进展

针对超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)加工流动性差的缺点,综述了提高其加工流动性的共混改性、流动改性剂改性、液晶高分子改性、层状硅酸盐改性及超声波改性等方法及其研究进展,指出了今后的发展方向.     

超高分子量聚乙烯的改性

概述了近年来超高分子量聚乙烯(UHMWPE)改性技术所取得的进展,并简单地介绍了改性的原理和应用。     

国内外超高分子质量聚乙烯纤维的开发应用进展

介绍了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的性能及其国内外开发应用现状。对几家主要生产商,如DSM公司、Honeywell、日本东洋纺以及3家中国公司的生产及扩能情况进行了详细介绍。     

超高分子量聚乙烯纤维的表面处理及其复合材料的性能

超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）具有优良的力学性能，但其表面具有惰性和光滑性；利用酸腐蚀、紫外接枝等方法对UHMWPE纤维进行表面改性处理；处理后进行单丝拔出试验，其拔出载荷可提高许多；以环氧树脂为基体采用模压成型工艺制备复合材料板材，不同表面处理的纤维增强环氧树脂复合材料的弯曲强度测试值相差较大，分析了材料弯曲强度变化的原因。     

人工关节置换材料——超高摩尔质量聚乙烯改性研究的进展

对目前国内外有关人工关节置换材料——超高摩尔质量聚乙烯改性研究的现状进行了分析和综述,并对未来研究中应注意的问题提出了一些看法。     

低温等离子体改性UHMWPE纤维的表面性能

采用空气低温等离子体改善超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)短纤维的黏着性,设计正交试验对改性后纤维的黏着性进行测试与分析,确定出较优试验方案;然后对未处理和经较优方案改性后的UHMWPE短纤维的表面形貌、表面化学成分、表面润湿性和强伸性进行测试分析。结果表明:空气低温等离子体改性UHMWPE短纤维黏着性的较优处理条件为功率50 W、压强15 Pa、反应时间120 s,此时,纤维的剥离功是未处理的4.14倍,黏着性得到了大幅度的提升,且单纤维强力损失率仅为3.29%;经较优方案处理后,纤维表面的粗糙程度有所增加,表面润湿性有明显改善,纤维表面的C元素含量明显减少,O、N元素含量有所增加,且出现了相对含量为22.2%的C=O官能团,有利于UHMWPE短纤维黏着性的改善。     

表面改性超高相对分子质量聚乙烯纤维的热性能研究

采用铬酸刻蚀和化学气相沉积聚吡咯处理了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维。用DSC、DMA、X-射线衍射及SEM分析了纤维的热力学性能、结晶情况及纤维的表观形貌。结果表明,铬酸处理及化学气相沉积聚吡咯处理后,纤维的耐热性均有所提高,纤维表面变得更加粗糙,其中化学气相沉积聚吡咯处理的纤维变化更明显。     

液态氧化法改性UHMWPE纤维表面的研究

基于近几年科研工作者们对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维表面改性的探究,提炼出4种液态氧化法改性UHMWPE纤维表面。通过扫描电镜观察分析了改性前后纤维的表面形貌,用红外光谱分析了改性前后纤维表面含氧基团的变化,并测试了纤维的断裂强力及单丝拔出力的变化等情况,对应用最为广泛的4种液态氧化改性方法进行研究分析,进而推选出液态氧化法中更为合理有效的改性组合。同时,为以后UHMWPE纤维及其他高性能纤维的改性及复合材料的制备提供一定的参考。     

超高摩尔质量聚乙烯熔体流动性能改性研究进展

介绍了超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)的性能及成型方法;概述了近年来UHMWPE熔体流动性能改性技术所取得的新进展;分析了改性原理及工艺的优缺点;最后对流动改性技术作出了展望.认为利用笼型倍半硅氧烷(POSS)和聚乳酸(PLA)以及利用高效的分子解缠剂与HUWMPE熔融共混改性,并配合新型螺杆挤出机,可作为UHMWPE熔体流动性能改性研究的新方向.     

聚丙烯(PP)纤维表面改性技术

结合聚丙烯（PP）纤维分子结构特点、表面特性以及在水泥基材料应用中存在的问题，研究了用化学法、等离子处理、表面接枝处理和偶联剂处理等方法对聚丙烯纤维表面的改性技术。