富含取向串晶的超高分子量聚乙烯薄膜及串晶聚集體纖維的制備與表征.pdf

1、首先采用自制的裝置通過剪切溶液誘導(dǎo)結(jié)晶的方法制備了超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene，UHMWPE）薄膜。分析討論并最終確定了制備富含取向串晶的UHMWPE薄膜的參數(shù)。掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)結(jié)果顯示，富含取向串晶的UHMWPE薄膜(film-300)由大量規(guī)整排列的串晶以及少量的無定形部分組成，說明film-300

2、富含取向串晶結(jié)構(gòu)。隨后，本文對(duì)film-300的形成機(jī)理進(jìn)行了闡述。為了研究剪切力的有無對(duì)于制品微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響，本文通過溶液澆注的方法制備了UHMWPE溶液澆注薄膜(film-0)，并以掃描電子顯微鏡(scanningelectron microscope，SEM)、二維廣角X射線衍射(two dimension wide angleX-ray diffraction，2D-WAXD)、二維小角X射線散射(two dimens

3、ion small angleX-ray scattering，2D-SAXS)、差示掃描量熱儀(differential scanning calorimetry,DSC)、拉伸測(cè)試表征了兩種薄膜力學(xué)性能以及微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，film-0由大量的片晶和無定形物質(zhì)組成;film-300的拉伸強(qiáng)度、取向度、結(jié)晶度、熔點(diǎn)、晶片厚度、晶粒的大小均較大，而晶粒數(shù)量、斷裂伸長(zhǎng)率卻相對(duì)較低。
　　其次，通過另外一種自制的裝置，由剪切誘導(dǎo)溶液

4、結(jié)晶的方法制備了UHMWPE纖維。SEM結(jié)果顯示這種纖維完全由串晶組成，說明這種纖維是串晶的聚集體，并且串晶平行于纖維軸向方向規(guī)整排列。該串晶聚集體纖維具有較好的柔韌性，在打結(jié)位置并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的斷裂。隨后，對(duì)該串晶聚集體纖維的形成機(jī)理進(jìn)行闡述。拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該纖維的拉伸強(qiáng)度能夠達(dá)到111MPa。為了研究完全由串晶組成的制品與不含串晶的制品的微觀結(jié)構(gòu)的不同，本文制備了未受剪切力的UHMWPE薄膜(film)。并利用2D-WAXD、DS