连续表面处理超高分子量聚乙烯纤维的研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------连续表面处理超高分子量聚乙烯纤维的研究(1)第２５卷第２期２００６年４月天津工业大学学报．『ｏＵＲＮＡＬｏＦＴＩＡＮＪｌＮＶ０１．２５Ｎｏ．２２００６ＰｏＬⅥＥＣＨＮＩＣＩＤⅡＶＥＲＳＩＴＹＡｐｒｉｌ连续表面处理超高分子量聚乙烯纤维的研究肖双印，安树林，贾广霞，肖长发（天津工业大学改性与功能纤维天津市重点实验室，天津３００１６０）摘要：用不同方法对超高分子量聚乙烯（ｕＨＭＷＰＥ）纤维进行连续表面处理，

2、研究了不同处理液和处理工艺对ｕＨＭｗＰＥ纤维增强复合材料界面粘结强度的影响．用扫描电子显微镜、偏光显微镜等方法，分析了处理前后纤维表面性能、表面形貌的变化．研究结果表明，经过表面处理后，纤维在保持原纤维力学性能的同时，与树脂的粘结性得到很大的提高．关键词：超高分子量聚乙烯纤维；界面粘结性；表面处理中图分类号：ｒ１１Ｓ１０５．４９；ＴＢ３２２——————————————————————————————————————-----------------------------------------------------------------------------------------

3、-------文献标识码：Ａ文章编号：１６７ｌ一０２４ｘ（２００６）０２—００１２—０４Ｃｏｎｔｉｎｕｏ吣ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＩ丁ＨＭＷＰＥ助ｅｒｓＸＩＡＯＳｈｕａｎｇ－ｙｉｎ，ＡＮＳｈｕ—ｌｉｎ，ＪＩＡＧｕａｎｇ—ｘｉａ，ＸＩＡＯＣｈａｎｇ－ｆａ（Ｔｉａｎｊｉｎｎａ）ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｉｂｅｒＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＦｉｂｅｒ，ＴｉａｎｊｉｎＰ０１）ｒｔｅｃｈＩｌｉｃｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６０，ｃｈｉ－Ａｂｓｔ豫ｃｔ：ｒ１１ｌｌｅｓｕｒｆａｃｅｐｍｃｅｓｓｏｎｏｆｔｈｅｔｈｅＵＨＭＷＰＥ肺ｅｒｓ—————

4、—————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ｉｓｔｒｅａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｄｉ船ｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｇ．１＇ｌｌｅｉｎｎｕｅｎｃｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｎｔａＩｌｄａｒｅｉｎｔｅ出ｃｉａｌｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔ｝ｌｏｆＵＨＭＷＰＥ６】）ｅｒ８ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｒｅｓｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｓｕｒ－ｆａｃｅｐｍｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｍｏｒｐｈｏ

5、ｌｏ舀ｅｓｏｆＵＨＭＷＰＥｆｉｂｅｒｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｒｅａｍｅｎｔａ鹏ａｎａｌｙｓｅｄｂｙＳＥＭａｎｄＯＬＹＭ—ＰＵＳｍｉｃｍｓｃｍｐｅ．Ａ８ｉｎａｒｅｓｕｈ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｎｙｉｓｍａｉｎｔａｉｎｅｄ，ｂｕｔａｎｏｂｖｉｏｕｓｉｍｐｒ０Ｖｅｍｅｎｔｉｓｏｂｓｅｎｒｅｄ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ｔＩｌｅｉｎｔｅ五ａ

6、ｃｉａｌａｄＩｌｅｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｌｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＨＭＷＰＥｆｉｂｅｒｓ；ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌａｄｈｅｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ超高分子量聚乙烯（ｕＨＭＷＰＥ）纤维是继碳纤维、Ｋｅｖｌａｒ纤维之后出现的新型高性能纤维，因其具有轻质、高比强度、高比模量、优越的能量吸收性以及抗化学腐蚀性等多种优异性能，而在航空航天、军事工业等重要部门得到了应用．同时，由于该纤维的特性阻抗与海水更为接近，因而也使得其成为舰艇声纳流罩的首选增强材料Ｈ’２Ｊ．但ＵＨＭｗＰＥ纤维大分子由亚甲基基团组成，分子链上无任何极性基团，纤维表面

7、比较光滑，因此与基体树脂粘结性差，在很大程度上影响了其在复合材料领域的应用∞娟Ｊ．目前国内外对ＵＨＭｗＰＥ纤维进行表面处理的方法很多，但是绝大部分仍然处于实验室研究阶段．本研究通过不同的方法分别对ｕＨＭｗＰＥ纤维进行了连续化表面处理，并对处理后的纤维进行各方面性能的比较，找出了一种比较理想的处理方法。经过该方法处理后的纤维在保持原纤维力学性能的同时，不仅提高了ｕＨＭｗＰＥ纤维与树脂的粘结性，并且由于采用连续处理，为实现连