干法纺丝用UHMWPE的性能剖析

从相对分子质量、颗粒分布、热分析和溶胀溶解等方面对干法纺丝用超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)的性能进行分析,探讨了各因素对干法纺丝UHMWPE纤维的影响。结果表明:相对分子质量是决定UHMWPE纤维质量的关键因素,应控制在(4~5)×106;UHMWPE粒径小及分布窄,可加快纺丝溶解溶胀;当UHMWPE的相对分子质量接近时,其初始结晶度越高,纤维性能越好。     

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。     

UHMWPE/聚烯烃共混物的性能及其熔融纺丝研究

将超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)与共混组分聚烯烃(PB)按一定质量比计量,并加入质量分数为0.3%的抗氧剂1010,在双螺杆挤出机上共混造粒,研究了PB的用量对UHMWPE/PB共混物熔点和流变性能的影响;采用实验室熔融纺丝装置对UHMWPE/PB共混物进行纺丝,拉伸得到UHMWPE/PB共混纤维,研究了共混纤维的形貌、结晶性能和力学性能。结果表明:在共混温度为230~290℃时,UHMWPE/PB共混物可实现宏观上均匀共混;共混物具有介于两共混组分熔点之间的单一熔点,共混物熔点随UHMWPE含量的提高而提高;共混物熔体属假塑性流体,270~320℃条件下,随UHMWPE含量的增加,UHMWPE/PB共混物结构黏度指数逐渐增加,黏流活化能逐渐减小,共混物的熔体黏度对温度不敏感;当UHMWPE/PB质量比为1∶1,纺丝温度为310℃时,共混物具有良好的可纺性,经过19倍的后拉伸,所获得的UHMWPE/PB共混纤维直径为45μm,断裂强度可达16.4 c N/dtex,初始模量约190.0 c N/dtex。     

纺丝溶液浓度对UHMWPE冻胶纤维萃取及拉伸性能的影响

通过冻胶纺丝法制备了纺丝溶液质量分数为8％～16％的超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维.研究了不同浓度冻胶纤维的相分离、萃取动力学、结晶性能、热性能和拉伸性能.结果表明:冻胶纤维成形之后的相分离过程开始60 min内较为剧烈,在约2000 min达到相分离平衡;冻胶纤维的萃取除油率随浴比的增大或萃取时间的延...     

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...     

不同细度UHMWPE纤维的结构与性能

选取了不同细度的超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维,使用二维广角X射线衍射仪表征纤维结构,利用差示扫描量热仪、万能试验机、卷曲弹性仪以及摩擦因数仪对纤维的热学性能、力学性能以及可纺性能进行测试与分析。结果表明:细度越小的纤维有着越高的结晶程度,同时也赋予其更优异的力学及热学性能;而细度较大的纤维具备更好的韧性,能够提高纤维的可纺性。     

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。     

UHMWPE摩擦磨损性能及其机理的研究进展

介绍了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)的摩擦磨损特性及其机理的研究进展，重点介绍了改进摩擦磨损性能方法的研究进展，包括交联改性、填料填充改性、增强改性、共混和加工方法的研究等，并针对这些方法的不足之处和可能的新方法提出了今后的研究方向。     

UHMWPE冻胶纤维除油率的研究及其对成品性能的影响

以白油为溶剂,溶解纺制超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维,并选择低沸点烷烃为萃取剂,研究了UHMWPE冻胶纤维除油率的影响条件及因素,进而讨论了纤维除油率对成品性能的影响,并首次提出了纤维手感的表征方法。结果表明:纤维的除油率随干燥速度的增加而降低,随干燥温度的升高略有增加;萃取强度大、温度高、浴比大,则随时间的延长,冻胶纤维的除油率增加;而且,冻胶纤维除油率高,成品的强度、模量高,手感较好,黏结性相对也好,同样的使用条件下蠕变小。     

干法与湿法凝胶纺丝UHMWPE纤维的结构与性能

比较干法与湿法凝胶纺丝工艺制得超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的性能特征;采用扫描电镜观察纤维的表面形貌,利用X射线衍射计算其结晶度、晶粒尺寸及取向度,利用差示扫描量热仪测试纤维热性能等,并测试其力学性能及密度。结果表明:干法工艺制得的UHMWPE纤维较湿法工艺制得的纤维表面更为光滑、平整;采用干法工艺制得的纤维结晶度为72.54%,湿法工艺制得的为70.20%,两种工艺制得纤维均有较高的取向度;干法工艺制得的纤维断裂强度为31.87 cN/dtex,湿法工艺制得的为29.10cN/dtex,干法工艺制得的纤维力学性能更好;干法工艺制得的纤维密度增加得更大,熔点及熔融起始温度高,熔程短。     

超高相对分子质量聚乙烯树脂的溶胀性能研究

通过自行设计的溶胀性能测试方法,讨论了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)树脂的生产工艺、相对分子质量、树脂质量分数、粒径分布以及溶剂等因素对溶胀性能的影响。结果表明,不同厂家生产的UHMWPE树脂的溶胀性能有区别,随着相对分子质量增大,树脂的溶胀温度升高,溶胀时间变长;树脂质量分数提高,不利于树脂的充分溶胀;适当的粒径范围,能使树脂具有良好的溶胀性能;溶剂溶解性能的差异,对树脂的溶胀有较大的影响。     

高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维的双螺杆纺丝工艺

采用双螺杆挤出纺丝工艺,探讨了高原液浓度、高相对分子质量聚乙烯(HMWPE)的溶解性及可纺性,研究了双螺杆转速及温度对所得HMWPE冻胶纤维黏均分子量的影响。结果表明:双螺杆挤出机可以完成适当浓度HMWPE的溶胀、溶解和挤出纺丝,原液PE质量分数为20%～40%时制得的冻胶纤维具有一定高倍拉伸性能;随螺杆转速的增加,制得的HMWPE纤维黏均分子量稍有提高或变化不大,至一定螺杆转速后又开始降低;HMWPE纤维的黏均分子量随纺丝螺杆输送段温度的提高而变高,至一定温度后又大大降低;HMWPE原液PE质量分数为20%和30%时,最佳螺杆输送段温度为240℃,而原液PE质量分数为40%时,最佳螺杆输送段温度为250℃。     

低相对分子质量聚乙烯的应用性能探讨

对国内外生产的低相对分子质量聚乙烯的常规物性、应用性能进行了研究,并就其对色母粒的流变性能和颜料的分散效果的影响进行了探讨,同时对国产与进口低相对分子质量聚乙烯的应用性能进行了比较。     

超高分子量聚乙烯纤维制备技术进展

介绍了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的物理、化学等性质,列举了国内外生产UHMWPE纤维的主要厂家,重点介绍了目前UHMWPE纤维的制备技术现状,包括干法凝胶纺丝、湿法凝胶纺丝以及其他纺丝方法等,分析了UHMWPE纤维现有制备过程中所面临的问题,并提出进一步发展方向。     

超高分子量聚乙烯纤维性能及应用概述

超高分子量聚乙烯纤维有着高取向度,高结晶度,强力、模量高,抗冲击,耐腐蚀,耐光照,耐挠曲,耐磨损等优点。它的密度比水小,介电性能好。超高分子量聚乙烯纤维的缺点是使用温度不高,耐氧化性能差,抗蠕变性能差,表面加工困难。正是超高分子量聚乙烯纤维自身所具有的这些特点,它在抗冲击防护,低温,耐压,海洋工程,渔业等领域有着广泛地使用。     

Study on Immobilized Metallocene and Single-Site Catalysts for the Preparation of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene at Various Polymerization Conditions

Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) possesses advantages over conventional polyolefins such as excellent mechanical properties. Recent progresses in transition-metal complexes have led to the discovery of highly active catalysts for the preparation of UHMWPE. In this study, Ti with bis(phenoxy-imine) ligand (FI catalyst) and Me₂Si(C₅Me₄)(N-tBu)TiCl₂ (CGC) were immobilized on silica and tested for the preparation of UHMWPE. Results revealed that soluble FI catalyst and CGC can produce polyethylene having relatively high molecular weight above 10⁶ g/mol, which also can be successfully immobilized on carriers for better adaptability to production processes.     

超高相对分子质量聚乙烯纤维用原料的性能研究

研究了不同厂家纺丝用超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)树脂的性能,并进行了UHMWPE的纺丝试验,发现它们之间存在着一定差异,而且树脂性能的差异对纤维力学性能造成一定影响,从而建立UHMWPE原料性能与纺丝性能之间的对应关系。     

PE-UHMW分子量及其分布表征技术进展

针对常规分子量表征手段很难用于超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)的分子量测试现状,综述了PE–UHMW分子量分布及其大小测试方法。PE–UHMW分子量分布可以通过以下方式实现:利用不同温度时溶解性不同实现分离,利用凝胶色谱柱实现分离,利用运动速度与分子量之间的关系实现分离。PE–UHMW分子量测试目前主要有黏度法、凝胶色谱连用技术、流变仪法等,其中黏度法在实际生产中得到了广泛应用,但这种方法重复性差,其可靠性和准确性还不稳定。     

不同相对分子质量壳聚糖絮凝性能

壳聚糖作为天然高分子絮凝剂具有无毒、不存在2次污染、使用方便等优点;但生产和应用成本高,具有一定限制。而相对分子质量是壳聚糖的一个重要分子参数,不同相对分子质量的壳聚糖性质差异很大,研究了不同相对分子质量的壳聚糖对生活污水的絮凝性能,结果表明：高相对分子质量壳聚糖的絮凝效果较好,且随着壳聚糖用量的增加絮凝性能也随之增加,但是5×10^-6后絮凝下降,其在pH值为6.5时絮凝效果最佳。     

高粘度PPTA纺丝工艺研究

针对高相对分子质量聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的溶解工艺进行了实验,系统地研究了相对分子质量对溶解性能以及纤维结构的影响。结果表明,高相对分子质量PPTA存在不易溶解且容易降解的问题,但从纤维结构的角度考虑,提高相对分子质量对于纤维力学性能的提高是有利的。