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(duì)纖維的性能特點(diǎn)、表面改性、復(fù)合材料及應(yīng)用等方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述.在此基礎(chǔ)上,從三個(gè)方面對(duì)UHMWPE纖維進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.系統(tǒng)研究了多種處理液對(duì)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(jì)的單絲拔出實(shí)驗(yàn)及單絲強(qiáng)力實(shí)驗(yàn)分別表征纖維表面官能團(tuán)、微觀性能、表面極性、浸潤(rùn)性能及強(qiáng)度的變化,對(duì)處理液類型進(jìn)行篩選.在確立鉻

2、酸處理液后,對(duì)處理工藝進(jìn)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(duì)產(chǎn)品膜進(jìn)行熱性能、乳膠粒的直徑和產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shí)間為3h時(shí),可以得到直徑為30nm、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-28℃的PMA乳液.同時(shí),還對(duì)乳液的穩(wěn)定性及產(chǎn)品膜的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)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(duì)繩索強(qiáng)度的影響,對(duì)幾種膠粘劑、膠粘劑的含量與繩索的性能之間的關(guān)系進(jìn)行了研究,并就表面改性對(duì)纖維制品耐磨性能的影響進(jìn)行了討論,確立了較為合