无卤阻燃改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及性能

通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后与白油共混,经过超声波液相分散、研磨机高速研磨,得到无卤阻燃浆料。将此阻燃浆料分散到PE-UHMW纺丝原液中,经双螺杆挤出机挤出得到冻胶丝,冻胶丝经过溶剂萃取、干燥、热牵伸,最终得到阻燃PE-UHMW纤维,对纤维的阻燃性能和力学性能进行表征。结果表明,通过研磨机的反复研磨,可将粉体粒径降低到百纳米级别,更易于在PE-UHMW溶胀液中分散,且极大地提升了阻燃纤维的可纺性;杂化改性剂提升了复配阻燃剂的阻燃性和材料的阻燃等级,当h-BN质量分数为4%时,阻燃剂质量分数可以到20%,PE-UHMW纤维的极限氧指数值达到27.5%,材料阻燃等级达到V-0级;通过一系列改性手段,可使PE-UHMW纤维在添加大量的阻燃粉体后,仍能保持良好的可纺性,且改性对纤维力学性能影响较小,拓宽了PE-UHMW纤维的应用领域,提升其使用价值。

超高分子质量聚乙烯纤维纺丝工艺的研究进展

结合国内外生产研究现状,对超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的发展历程、工艺路线、纺丝原理及其应用进行了梳理,从分子链聚集态结构变化的角度对冻胶纤维的超倍热拉伸和热定形进行解读,通过热致相分离的原理对冻胶丝成形进行阐述。并针对国内外现有研究工艺中的不足,对提高UHMWPE纤维力学性能、抗蠕变性等方面提出工艺改进方案,以期为UHMWPE纤维在不同领域中的应用和发展提供有益参考。

阻燃超高分子质量聚乙烯纤维的研究进展

为了更好地解决超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维高可燃性对其应用和发展的制约,对阻燃UHMWPE纤维的研究展开论述。介绍了UHMWPE纤维的燃烧过程,以几种典型阻燃剂为例重点阐述了UHMWPE纤维的阻燃机制,详细论述了UHMWPE纤维和UHMWPE塑料制品阻燃改性的研究进展,为阻燃UHMWPE纤维的制备提供了一定的理论基础和试验依据。研究指出:阻燃UHMWPE纤维当前研究中仍然存在一些问题,产业化落地面临诸多挑战,未来应侧重于多元素复配阻燃体系的设计与合成,以及UHMWPE基体与阻燃体系之间作用方式的优化。