熔體紡絲法制備UHMWPE纖維及其單絲濾布的性能研究.pdf_第1頁(yè)
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1、超高分子量聚乙烯纖維由于超高的分子量、高纏結(jié)度的分子鏈,以及經(jīng)過(guò)高倍率拉伸產(chǎn)生具有高取向度、高結(jié)晶度的伸直鏈結(jié)構(gòu),具有極佳的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨、低表面性能,是作為高性能濾布的理想材料,這是其它纖維無(wú)法比擬的。
  本課題選用中等分子量聚乙烯MP、小分子物質(zhì)LP為改性劑,采用熔體紡絲法制備UHMWPE纖維,將制備的纖維織造成2/2斜紋組織單絲濾布。本課題研究了改性劑對(duì)UHMWPE原料的改性機(jī)理;探究超倍率拉伸的工藝參數(shù)(拉伸

2、溫度、拉伸倍率、停留時(shí)間)對(duì)UHMWPE纖維性能的影響,為下一步工廠大規(guī)模生產(chǎn)制備UHMWPE濾用纖維提供經(jīng)驗(yàn)參考;探究熱定型工藝參數(shù)(定型溫度、定型時(shí)間、定型張力)對(duì)UHMWPE單絲濾布的機(jī)械性能、透氣性能、尺寸穩(wěn)定性、鼓泡孔徑等性能的影響,建立濾布性能與熱定型工藝各因子之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系;篩選出最佳熱定型工藝條件。
  通過(guò)分析,改性劑MP、LP協(xié)同改變UHMWPE的流動(dòng)性和可紡性,LP分子鏈?zhǔn)筓HMWPE晶區(qū)片晶解纏,而MP則是

3、降低非晶區(qū)的大分子鏈間的纏結(jié)點(diǎn)密度。但添加量達(dá)到20份時(shí),會(huì)造成纖維的性能下降。在適宜的油浴溫度、拉伸倍率、停留時(shí)間等條件下,纖維大分子鏈會(huì)沿應(yīng)力方向的取向,其力學(xué)性能會(huì)得到極大提高。但長(zhǎng)時(shí)間在過(guò)高的溫度會(huì)使大分子鏈熱解、產(chǎn)生無(wú)效滑移,過(guò)高的拉伸倍率使纖維結(jié)構(gòu)的缺陷度增大,一級(jí)拉伸最佳溫度約為90℃、最佳倍率約為25倍。在合適的定型溫度、時(shí)間、經(jīng)向張力條件下,UHMWPE濾布纖維內(nèi)的結(jié)晶度、結(jié)晶完整性會(huì)得到提高,濾布的結(jié)構(gòu)變得更加的規(guī)整

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