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等离子接枝处理超高分子量聚乙烯纤维

超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)纤维 ,也称超高模量聚乙烯纤维或超高强度聚乙烯纤维 ,是继碳纤维、Kevlar纤维之后出现的又一种高性能纤维。因其具有轻质、高强、高模、耐试剂侵蚀、抗氧化、透波性好等优点 ,在航天航空、军事工业等重要部门得到广泛应用〔1 ,2〕。然而 ,UHMWPE纤维因其表面惰性 ,难与基体树脂结合 ,因而其复合材料的层间剪切强度差。改善UHMWPE纤维的表面性能成为了迫切的课题。本文对UHMWPE纤维表面进行了等离子体接枝处理〔3,4〕,优化了表面官能团 ,使纤维 /环氧复合材料剪切强度从 5.93MPa提高到 1 7.5MPa。1 实验部分1 .1 原料及其实验装备UHMWPE纤维织物 :用荷兰DSM公司产的UHNWPE纤维丝束编织的斜纹布 ;环氧树脂 :E -51 ,上海树脂厂 ;三乙烯四胺 :化学纯 ;丙烯酰胺 (AM ) :化学纯 ;丙烯酸 (AA) :化学纯 ;马来酸酐(MAH) :化学纯 ;甲基...  (本文共5页) 阅读全文>>

东华大学
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多壁碳纳米管改性超高分子量聚乙烯纤维的研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维具有高强、高模、质轻柔软、优异的耐磨、耐化学和抗冲击等许多优异的性能,被广泛地应用于纤维增强复合材料领域。但UHMWPE纤维分子中不含有极性基团,表面光滑,与树脂基体间的表面粘结性能较差;另外UHMWPE纤维耐热性能和抗蠕变性能均较差,大大限制了纤维在复合材料领域中的应用,因此对UHMWPE纤维进行表面改性具有极为重要的意义。对UHMWPE纤维进行改性的方法很多,但均存在一些不足。本论文欲寻找一种较为简便且易于工业化的改性方法,在基本保持UHMWPE纤维优异力学性能的基础上,同时改善纤维的表面粘结性能、耐热性能和抗蠕变性能。本论文选用几种碳纳米管作为改性剂,采用与UHMWPE共混纺丝改性方法,以及将碳纳米管分散在萃取剂中对UHMWPE冻胶纤维进行萃取的改性方法,分别制得了碳纳米管改性UHMWPE纤维。用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外仪(FTIR)研究了改性前后纤维的表面形态结构和表面化学...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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等离子接枝对超高分子量聚乙烯纤维表面性能的影响

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维化学上不活泼,表面能低,表面缺乏极性基团,且超高模量聚乙烯纤维是高度对称的亚甲基结构,使得纤维具有很高的结晶度和取向度。这一方面保证其具有较高的力学强度,另一方面也使得纤维表面的化学惰性特别突出,集中表现在与树脂基体制成复合材料后,界面结合力很低。因此需对超高模量聚乙烯纤维改性。目前研究较多的采用等离子表面处理超高分子量聚乙烯纤维,采用空气等气体电离后产生的高能离子轰击纤维表面,使纤维表面产生过氧基团等一系列活泼基团,这些基团容易活化,使纤维与树脂间产生化学键接。从而增加粘接强度。但等离子处理过程中,由于仅仅在纤维表面产生活性基团,活性基团数量较少。且活性基团在空气中容易衰退,因此难以得到广泛的应用。采用表面接枝的方法,可以按照人为设计,在纤维的表面生成接枝共聚物层,这些接枝共聚物可以按照设计包含特定的官能团,但由于超高分子量聚乙烯的化学惰性,通过在液态溶液接枝聚合的方法中难以在表面引发接枝。...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
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超高分子量聚乙烯在γ射线作用下的预辐照接枝改性

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是继碳纤维、芳纶纤维之后出现的第三代高性能纤维,已有多年的研究历史。但是,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料并没有得到很好的应用。这是由于纤维的表面不活泼,表面能低,表面缺乏极性基团,这使得纤维的表面惰性特别突出,这主要表现在形成复合材料之后表面结合力很低。所以对超高分子量聚乙烯纤维表面的改性具有重大的历史意义。为了解决超高分子量聚乙烯纤维的这一应用限制,主要采用物理、化学或物理化学方法对纤维进行改性。常用的方法有低温等离子处理法、氧化处理法、电晕放电处理法、辐射引发表而接枝处理法、激光法等。这些方法中辐射引发表面接枝处理法不仅可避免能量的浪费与污染等问题,也可以很好的对纤维进行改性本文研究的主要内容是,在γ射线的作用下,对超高分子量聚乙烯纤维表面进行接枝。并研究了辐照剂量、反应温度、接枝单体、反应时间等条件对超高分子量聚乙烯改性效率的影响。通过一系列实验和研究,可得到以下结论:1、通过γ射线处...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江理工大学
浙江理工大学

碳纳米管/超高分子量聚乙烯纤维的表面改性及性能研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是20世纪70年代初研制成功的高性能有机纤维,其相对分子质量一般在150万以上,具有密度低,高强度,高模量,耐腐蚀,耐冲击,自润滑等许多优异的性能。尽管如此,UHMWPE在耐热性,抗蠕变性以及电性能等许多方面仍存在很多的不足。将碳纳米管加入超高分子量聚乙烯材料中并通过冻胶纺丝法经高倍拉伸制成碳纳米管/超高分子量聚乙烯(CNTs/UHMWPE)纤维材料,不仅可以进一步提高UHMWPE的力学性能,还可以改善其电性能,热性能和抗蠕变性能。然而,由于超高分子量聚乙烯材料本身的结构特征以及复合纤维材料在加工中的特殊工艺使得CNTs/UHMWPE纤维材料表面十分光滑,分子极性低,与其他材料难结合,使它的应用受到了一定程度的限制。本论文首先对CNTs/UHMWPE纤维材料的结晶性能和蠕变回复性能进行了测试,并用两个模型分别对蠕变和回复过程进行了拟合。紧接着针对该纤维表面光滑,结合性能差的缺点采用铬酸氧化法对...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《高科技纤维与应用》2001年01期
高科技纤维与应用

接枝聚对苯二甲酰对苯二胺纤维

杜邦公司为提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维与橡胶的粘合性,在其国际专利中揭示了一种新的方法,...  (本文共1页) 阅读全文>>

《高分子通报》2017年09期
高分子通报

接枝聚乳酸/塑化淀粉共混物的制备与性能研究

10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.09.009随着人们环保意识的提高,生物降解材料走进了人们的视野,备受关注[1]。大量不可降解的塑料制品遭废弃后,不但严重污染我们赖以生存的环境,带来许多不方便和不安全的因素,而且浪费当下紧缺的石油资源[2]。聚乳酸,由玉米发酵得到的乳酸经熔融缩聚而成,是当今社会公认的一种环境友好型材料,有许多优点,如生物降解性、无毒性、可塑性[3,4],广泛应用在医药、农业、工业及日常生活等领域,被视为可替代常见聚烯烃树脂的最佳选择之一[4,5]。但也存在一些缺点,如脆性大、成本高。木薯淀粉,属天然高分子材料,可降解,来源广泛,成本低,粒径小[6],但淀粉分子链中含有大量的羟基和氢键,容易吸水,热成型温度较低[7]。因此,制备聚乳酸/淀粉共混物具有很大的现实意义,也受到了人们的重视。聚乳酸/淀粉共混体系在热力学上是不相容的,因此,改善聚乳酸/淀粉共混体系的界面相容性迫在眉睫。有人通...  (本文共10页) 阅读全文>>