超高分子量聚乙烯纤维 第二讲 超高分子量聚乙烯冻胶纺工艺过程剖析

本文主要对各公司UHMW-PE冻胶纺技术的基本专利和其中典型关键工艺突破作扼要介绍,对其工艺过程进行了剖析。

冻胶纺超强聚乙烯纤维的制备、结构、性质及应用

超强聚乙烯纤维(USPE)是最近出现的高性能纤维之一,最初,由于它的强度较高,远远超过了高熔点的芳香族聚酰胺纤维(凯夫拉),而受到科学界的重视。实验室里的许多研究工作使人们认识到,像PE这样的柔性高聚物能被加工成高强纤维。

超高分子量聚丙烯冻胶纤维的力学性能研究

采用冻胶纺丝法制备超高分子量聚丙烯纤维(UHMWPP),并在不同的拉伸温度下对其进行拉伸。研究了在不同拉伸倍率下,拉伸温度对UHMWPP纤维力学性能的影响。结果表面:UHMWPP纤维在室温低拉伸倍率下表现为结晶高聚物的拉伸行为,高温时则为硬弹性材料的拉伸行为。纤维的断裂强度与杨氏模量主要由拉伸倍率决定,断裂伸长率则由拉伸倍率和拉伸温度决定。

高浓度超高相对分子质量聚乙烯冻胶流变行为的研究

应用Rosand RH7D型双料筒毛细管流变仪,研究了以白油为溶剂的高浓度超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶的流变特性,以及冻胶浓度、温度对高浓度冻胶的流变曲线、非牛顿指数和结构黏度指数的影响。结果表明:高浓度UHMWPE冻胶属于宾汉流体,不同浓度的UHMWPE冻胶非牛顿指数随温度的升高先增大后减小,结构黏度指数随UHMWPE冻胶浓度及温度的增高而减小。

超高分子质量聚丙烯冻胶纤维的结晶性能研究

采用冻胶纺丝法制备超高分子质量聚丙烯纤维(UHMWPP),并在不同的拉伸温度下对其进行拉伸。研究了在相同的拉伸倍率下,拉伸温度对UHMWPP纤维结晶性能、热性能的影响。结果表明:UHMWPP纤维结晶晶体间存在很多间隙;纤维的结晶性能和耐热性能都随拉伸温度的提高而提高。

纺丝级UHMW-PE的初探

对用于冻胶纺的UHMW-PE从均匀溶解出发,测试、分析了UHMW-PE的特性及其对溶解过程的影响,最后确定了有利于制备均匀纺丝溶液的UHMW-PE的规格。

超高分子量聚乙烯纤维 第一讲 超高分子量聚乙烯纤维发展概况

冻胶纺是一种新颖纺丝技术,用此法制取超高分子量聚乙烯纤维(UHMW-PE)的工艺过程包括:溶解UHMW-PE在适当的溶剂中,制成半稀溶液,经喷丝孔挤出,以空气或水骤冷纺丝溶液,将其凝固成冻胶原丝。从大分子观点出发,在溶液中聚乙烯大分子处于解缠状态并在冻胶原丝中保持这种大分子的解缠状态。拉伸冻胶原丝使大分子链取向和高度结晶,进而使呈折叠链的大分子转变为伸直链,从而制得高强、高模纤维。本讲座分以下五讲:第一讲超高分子量聚乙烯纤维发展概况;第二讲超高分子量聚乙烯冻胶纺工艺过程剖析;第三讲超高分子量聚乙烯的溶解和冻胶纺,第四讲聚乙烯冻胶原丝的萃取和干燥;第五讲聚乙烯冻胶原丝的超拉伸。

超高分子量聚乙烯的溶解研究

PE 冻胶纺是一种新颖纺丝技术,其关键在于选择适当的溶剂对超高分子量聚乙烯(UHWPE)进行均匀溶解,经纺丝获得低缠结的冻胶丝和对冻胶丝进行萃取、干燥以及超倍热拉伸.本工作是采用溶胀 DSC 和溶解试验对 UHWPE 溶解的研究,实验结果表明:①在一定温度范围内对 UHWPE 进行溶胀处理后,可达到均匀溶解的目的;②溶胀温度的范围主要取决于所使用的溶剂,可由 DSC 溶胀图确定;③溶剂的溶解能力可由溶胀试验进行估算。