拉伸温度对UHMW-PE/HDPE共混纤维结晶性能的影响

通过熔融纺丝工艺成功制备了超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)/高密度聚乙烯(HDPE)共混初生丝,并将初生丝在不同温度下进行高倍率热拉伸制得UHMW-PE/HDPE共混纤维。采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、拉伸试验等方法探讨了不同热拉伸温度下获得的UHMW-PE/HDPE共混纤维的微观结构及力学性能。结果表明,在85℃下拉伸所得的纤维具有最高的结晶度、结晶取向度以及最细长的晶粒形状,纤维的力学性能也最优。太低的拉伸温度不利于纤维的分子链以及晶体结构沿轴向取向,太高的拉伸温度则不利于纤维的晶体结构在拉伸过程中进行重组,因此太低或太高的拉伸温度均不利于纤维力学性能的提升。     

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。     

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。     

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。     

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。