UHMWPE冻胶纤维萃取过程的数学分析及其萃取剂的选择

对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维萃取体系中溶剂与萃取剂的双扩散过程进行了数学分析,推导出纤维溶剂扩散系数的计算公式。纤维溶剂的萃取扩散系数可用于表征萃取剂的萃取能力。通过纤维溶剂萃取扩散系数的大小,结合冻胶纤维萃取的本质和目的,选定二氯甲烷为最佳萃取剂。讨论了影响纤维溶剂扩散系数的因素,结果表明：超声萃取时纤维溶剂扩散系数要比静置萃取时大,并随萃取浴温度的升高而增加,随冻胶纤维半径的增加而减小。     

均匀设计在UHMWPE纺丝拉伸工艺优化中的应用

以UHMWPE干法初生丝为原料进行三级连续热拉伸。参考均匀设计研究了拉伸过程中的各级温度、拉伸比、进丝速度共7个影响因素对产品丝的强度影响,利用二次多项式逐步回归优化了工艺条件,并用留一法计算PRESS对模型的预报功能进行验证。工艺优化后的纤维平均强度可达33.47cN/dtex,达到了优化的目的。     

UHMWPE冻胶纤维萃取干燥方式的选择

萃取干燥工艺被认为是提高UHMWPE冻胶纤维拉伸性能的良好途径，而萃取干燥方式的选择是提高萃取干燥效果的技术关键。本文探讨并确定了 最佳的萃取干燥方式，结果表明萃取干燥的最佳方式是：先超声多次萃取，再适温张紧干燥。     

UHMWPE冻胶纤维超倍拉伸性能研究

超倍拉伸是制备高强高模聚乙烯纤维的有效途径。研究了萃取、干燥工艺及拉伸速度、浸度等对超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维拉伸性能的影响。结果表明：聚乙烯冻股纤维最大拉伸倍数随萃取除油率的增加而增加；纤维萃取后干燥时有一最佳干燥温度，为25℃左右；随冻胶纤维萃取干燥收缩率的增大，纤维结晶度增加，拉伸性能变差；聚乙烯纤维的拉伸速度不能太高，拉伸温度存在一最佳范围。     

纳米SiO2改性UHMWPE性能的研究

文中研究了纳米SiO₂填充改性超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)塑料的耐热性能。结果表明：在UHMWPE中添加少量经偶联剂表面处理的纳米SiO₂对材料的耐热性能有较显著影响。用DSC法研究了UHMWPE/纳米SiO₂复合材料在不同纳米粒子含量时的熔融结晶行为。纳米SiO₂的加入，起到了结晶成核剂作用。通过偏光显微镜观察了复合材料结晶结构，同时和纯UHMWPE进行了比较。发现较低含量纳米SiO₂在UHMWPE中有成核作用，使UHMWPE以异相成核方式结晶，UHMWPE的结晶度提高，球晶颗粒变小。     

纳米SiO2对UHMWPE溶液流变性质及其结晶性能的影响

将纳米SiO2经偶联剂处理后，采用溶液共混法制成UHMWPE／纳米SiO2溶液。研究了表面处理后纳米SiO2在UHMWPE中的分散性能和纳米粒子及抗氧剂的添加对溶液粘度及结晶性能的影响。结果表明：表面处理后纳米SiO2在UHMWPE溶液中可达到纳米级均匀分散；溶液粘度及粘流活化能随纳米粒子加入量的增加而增大；抗氧荆和纳米粒子的添加对PE的结晶形态都没有影响；抗氧剂的加入使UHMWPE的结晶度变大，晶粒尺寸变小，而纳米SiO2粒子的加入使UHMWPE的结晶度变小，晶粒尺寸变大。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维的表面粘结性能研究

在萃取阶段用表面改性剂溶液对超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）冻胶纤维进行表面处理，然后经过多级热拉伸制得改性纤维。对萃取液进行了紫外吸光度分析，并对改性前后纤维的表面化学结构、力学性能和表面粘结性能进行了比较。结果表明；经表面处理的纤维表面引入许多极性基团，纤维粘结强度随拉伸倍数增加而提高，纤维粘结性能得到较大改善；表面处理对纤维的力学性能影响不大。其中EVA的改性效果最为明显，3级拉伸后纤维的粘结强度提高了100％．     

介质阻挡放电氩等离子体处理超高相对分子质量聚乙烯纤维

利用介质阻挡放电氩等离子体方法对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理，从而研究纤维处理前后纤维束的机械力学性能的变化、纤维束与树脂粘合性能的改善情况。通过优化的方法，找出合理的工艺参变数，为工业化应用奠定基础。     

高红外透过性UHMWPE/锦纶复合微孔织物的制备

将超高相对分子质量聚乙烯(ultrahigh relative molecular weight polyethylene,UHMWPE)溶解后与锦纶6网格布热压复合,采用热致相分离法制得UHMWPE/锦纶复合微孔织物。研究了UHMWPE相对分子质量和质量分数对复合织物厚度、水通量、透气率和水蒸气透过率的影响,并研究了复合织物对紫外光、可见光及红外光的透过性能,计算了复合织物对人体发射红外波段范围内的红外透过率。研究结果表明,采用UHMWPE相对分子质量为100万或400万,质量分数为5%~10%时,其与锦纶6网格布复合形成的微孔织物在波长7~14μm内的加权平均红外透过率达95%以上,且均具有较好的透气性、透湿性和满足服用织物需要的力学性能,同时,该复合织物对紫外光和可见光均有较好的遮蔽性能,可用作凉爽织物。     

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝胶纤维串晶结构形成机理的研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)在凝胶纺丝工艺条件下超分子结构的形成及其机理是目前正在研究的热门课题。本文借助扫描电子显微镜(SEM)、广角 X 射线衍射(WAXD)、小角 X 射线(SAXS)和透射电子显微镜(TEM)等手段初步研究和探讨了 UHMWPE 凝胶丝在超拉伸过程中超分子结构的形成过程及机理,发现拉伸后纤维具有明显的串晶结构并有部分向连续结晶体结构转化,而且认为这一超分子特征结构是纤维取得高性能的内在结构原因。     

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝胶丝在超拉伸过程中结构变化的表征

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的初生凝胶电丝在超倍拉伸(简称为超拉伸)过程中其结构和性能要发生一系列变化。描述和表征这一过程可采用多种途径和多项指标。本文在用传统表征方法相比较的基础上提出了可用小角 X 射线散射(SAXS)强度来衡量纤维中的缺陷度,而缺陷度能很好地表征纤维在整个拉伸过程中力学性能的变化规律。本文的结论同时亦适用于其它高性能纤维品种,如 PVA 凝胶纤维等。     

表面处理对钢纤维/回收聚乙烯复合材料性能影响

本文采用硫酸和聚异氰酸酯A对钢纤维表面处理,研究了钢纤维表面处理工艺对钢纤维/回收聚乙烯复合材料力学性能影响。对两种回收聚乙烯料进行了MFR测试,证明回收聚乙烯料还可以回收利用;研究发现,钢纤维经聚异氰酸酯A处理2h,可使复合材料弯曲强度提高30%,冲击强度提高20%;钢纤维较适宜添加量为25%。     

超延伸UHMWPE结构及力学性能研究

超延伸是使聚合物分子链高度取向的重要手段之一。结晶性柔性链高分子材料通过超延伸可以达到较高的力学特性。研究了超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）超延伸过程的结构变化。以及延伸条件对材料力学性能的影响规律。结果表明：ＵＨＭＷＰＥ在温度Ｔｄ＝１５０℃下超延伸时，其弹性模量（Ｅ）、断裂强度（ａ）随延伸比（ａ）的增加而增大；当ａ＝６０时，为最佳力学状态（Ｅ＝１３０．４４ ＧＰａ，ａ＝３．８６ＧＰａ），Ｅ和ａ值     

不同混合方式对超高分子量聚乙烯复合材料中填料粒子分散性的影响

研究了气流粉碎分散法和普通机械混合法对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中纳米SiO₂及玻璃微珠的分散性的影响。经过偶联剂处理的填料，采用这两种方法和树脂混合在一起，在相同的加工条件下，制备出复合材料。通过对复合材料的维卡温度、拉伸强度、硬度的测试，发现气流粉碎分散法有利于提高复合材料的性能，通过对扫描电镜中纳米粒子团聚体的观察，发现气流粉碎分散法有利于填料的分散。     

碳纤维表面氧化的研究

采用浓硝酸作为氧化剂氧化碳纤维,研究碳纤维表面含氧基因（包括羧基,羟基和酸性基团）与氧化时间和氧化温度的关系,并用扫描电镜和傅立叶红外光谱对碳纤维的表面含氧基团进行表征,结果发现,随着氧化时间的延长和氧化温度的升高,碳纤维表面的含氧基团均增加,当用热空气氧化时,碳纤维表面的酸性基团随温度的升高有所增加,但温度超过３５０℃时,碳纤维表面的羧基反应减少。     

Surface Graft Polymerization of PET and PE Fibers by UV Irradiation and Their Characteristics

Polyethylene terephthalate(PET)and polyethylene(PE)fibers were surface photo-grafted with acrylic acid(AA)by using UV irradiation photochemical initiationduring a continuous winding process within 1-2 min-utes.The grafted fibers were characterized by measure-ments of dye uptaking,moisture regain,pull-out forcesof monofilament from cured matrix,as well as by analy-sis of ESCA and ATR-FTIR spectra.All these resultsconfirm that the surface behavior of the UV-irradiationgrafted fibers was greatly improved.It was also provedthat the original excellent mechanical properties of the fi-bers were well-retained after the surface grafting treat-ment.     

超高分子量聚乙烯凝胶结晶膜的结晶形态X射线衍射研究

对由准稀溶液速冷凝胶化结晶方法制备的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜,应用广角及小角X射线衍射进行了研究,证明所形成的膜是片晶-分子链折叠的层积状结构。片晶折叠链的分子链方向(即C轴方向)垂直于膜面,在片晶间无规排列的分子链平行膜面,具有较强的“排列”取向,片晶-无规排列链形成的大点阵间距为109(?),片晶间的无规排列链沿垂直分子链方向的统计平均间距约为4.6(?),分子链数约为4～5。这一结果在超拉伸过程中,有利于从片晶-折叠分子链到完全伸直链的转变,从而可获得超高拉伸比(λ>200)。     

改进弹道性能的发射药表面处理

该文提出了改进发射药装药弹道性能的发射药表面处理新方法。采用了不向发射药基体迁移的无机阻燃材料，对５／７高单发射药进行了表面处理。整个阻燃层厚度和阻燃剂浓度可以依据理论加以调节以满足各种特殊的需要，并且阻燃层中阻燃剂浓度按由最外层向内层逐渐减小方式设计。为了观察其对弹道性能的改进，进行了密闭爆发器实验，某航炮射击实验结果证明，此方法对弹道性能有很好的改进作用。     

Enhancement of Adhesive Strength of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene Fibers Prepared by Polar Polymer Implantation

A new technique was proposed to enhance the adhesive strength of ultrahigh molecular weight polyethylene （UHMWPE） fibers. Polar polymer was implanted into UHMWE gel fibers during extracting process and can then be trapped on the surface of the fibers after subsequent ultra-drawing. The physical and chemical changes in the fiber structure were examined with scanning electron microscopy （SEM） and Fourier transform infrared （FTIR） spectroscopy. The mechanical and interfacial adhesion properties of UHMWPE fibers were investigated with tensile testing. The results showed that there were polar groups on the smface of pretreated UHMWPE fiber. The interracial shear strength of UHMWPE fibers with epoxy resin was greatly improved without sacrificing the excellent mechanical p~perties of fibers. After pretreated with ethylene/vinyl acetate copolymer （EVA）, the shear strength of the interface between fiber and epoxy resin increased from 1.06 to 2.49 MPa, while the integrated mechanical properties d the pretreated UHMWPE fibers were still optimal.