超高分子量聚乙烯纖維的表面改性及其應(yīng)用研究.pdf

1、該文首先介紹了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維的發(fā)展概況,對纖維的性能特點、表面改性、復(fù)合材料及應(yīng)用等方面的研究現(xiàn)狀進行了綜述.在此基礎(chǔ)上,從三個方面對UHMWPE纖維進行了系統(tǒng)的研究.系統(tǒng)研究了多種處理液對UHMWPE纖維表面處理的效果.采用紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)、與乙二醇的接觸角、自行設(shè)計的單絲拔出實驗及單絲強力實驗分別表征纖維表面官能團、微觀性能、表面極性、浸潤性能及強度的變化,對處理液類型進行篩選.在確立鉻

2、酸處理液后,對處理工藝進行優(yōu)化,表明以85℃的鉻酸處理液處理3分鐘綜合效果最佳.以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)及丙烯酸羥乙酯(HEA)為單體,十二烷基硫酸鈉(SLS)、OP-10和正辛醇的復(fù)合物為乳化劑合成了可用于UHMWPE纖維粘合涂層的水乳型聚丙烯酸酯(PMA)微乳液.采用DSC、TEM和FTIR分別對產(chǎn)品膜進行熱性能、乳膠粒的直徑和產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行表征.研究表明,當(dāng)單體質(zhì)量BA:MMA:AA:HE

3、A=50:50:3:1 0、w(乳化劑質(zhì)量)=13％、反應(yīng)溫度為80℃、反應(yīng)時間為3h時,可以得到直徑為30nm、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-28℃的PMA乳液.同時,還對乳液的穩(wěn)定性及產(chǎn)品膜的力學(xué)性能進行測試.采用原始UHMWPE纖維與兩種改性方法改性后的纖維制成繩索和復(fù)合材料.在制備繩索的過程中,考察了捻度對繩索強度的影響,對幾種膠粘劑、膠粘劑的含量與繩索的性能之間的關(guān)系進行了研究,并就表面改性對纖維制品耐磨性能的影響進行了討論,確立了較為合