超高分子量聚乙烯纤维制备技术进展

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1、塑料王非等———超高分子量聚乙烯纤维制备技术进展2014年43卷第5期发展与动态*超高分子量聚乙烯纤维制备技术进展王非，刘丽超，薛平(北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所，北京100029)摘要:介绍了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的物理、化学等性质，列举了国内外生产UHMWPE纤维的主要厂家，重点介绍了目前UHMWPE纤维的制备技术现状，包括干法凝胶纺丝、湿法凝胶纺丝以及其他纺丝方法等，分析了UHMWPE纤维现有制备过程中所面临的问题，并提出进一步发展方向。关键词:

2、超高分子量聚乙烯;纤维;纺丝;制备技术;发展中图分类号:TQ325．12文献标志码:A文章编号:1001－9456(2014)05－0031－05ＲesearchProgressinPreparationTechnologyofUltra-HighMolecularWeightPolyethyleneFiberWANGFei，LIULi-chao，XUEPing(InstituteofPlasticMachineryandEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029)Abstract:The

3、physical，chemicalpropertiesofultrahighmolecularweightpolyethylene(UHMWPE)aresummarized．DomesticandforeignenterprisesthosewellknownforproducingUHMWPEfibersarelisted．ThemainfocusofthispaperwastointroducethepreparationtechnologyofUHMWPEfibers，whichcontaineddryspinning，wetspinningandotherspin

4、ningmethods．Theproblemsofcurrentpreparationsareanalyzed，andthefurtherdevelopmentdirectionareputforward．Keywords:ultrahighmolecularweightpolyethylene;fibers;spinning;preparationtechnology;development［3］超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的黏均分子量可达漂浮在水面上的高性能纤维。150～1000万以上，是20世纪70年代发展起来的1种高性能纤UHMWPE纤维由于化学结构单一惰

5、性，并且具有高度取向维，与碳纤维、芳纶纤维并称为世界三大纤维。UHMWPE纤维和高度结晶的结构，因此它能耐绝大部分化学物质腐蚀，经海是目前已经工业化的纤维中强度最高的纤维，而且密度小于碳水、煤油、高氯乙酸、盐酸等溶剂浸泡6个月后的纤维强度基本［4］纤维和芳纶纤维，由于其优异的力学性能和其他特种纤维无法不变，只有极少数有机溶剂能使纤维产生轻度溶胀。此外，比拟的特点，无论是在国家战略领域还是民用工业领域，都有着由于“－C－C－”结构耐光性好，该纤维同样具有优秀的耐光老［1，5］巨大的应用潜力。由于UHMWPE分子量的提高，熔融黏度的化等环境稳定性能。急增，导致其纤维的生产技术

6、难度加大，生产成本提高。因此，UHMWPE纤维在拥有优异性能的同时，也存在明显的缺UHMWPE纤维的制备技术及相关研究受到了国内外的普遍点，主要有3个:1)由于其熔点只有136°C左右，所以制品不耐关注。高温，限制了其在某些高温作业环境下的应用;2)抗蠕变性能UHMWPE分子链为“－C－C－”结构，没有侧基，对称性及差导致了该纤维在持续受力环境下无法发挥其优势;3)由于该规整性好，单键内旋转位垒低，柔性好，容易形成规则排列的三纤维的化学惰性，所以对其表面改性的难度很大，导致维有序结构，经过高倍拉伸后，分子链沿拉伸方向有着较高的取UHMWPE纤维与其他树脂基体制造复合材料时

7、难度骤增，限制［1］［6］向度和结晶度，使用电子显微镜还能够观察到“串晶”结了其对其他产品的增强改性。［2］构。良好的分子结构使UHMWPE纤维有着优异的抗拉伸性1凝胶纺丝工艺能，同时具备耐磨、抗弯曲、抗切割等特点。此外，该纤维密度为凝胶纺丝技术是理想的制备高UHMWPE纤维的方法。纺30．97g/cm，只有芳纶的2/3和高模碳纤维的1/2，是唯一可以丝时，将柔性分子链在半稀溶液中解去缠结，然后纺丝、结晶，再*收稿日期:2014－03－12作者简介:王非(1987－)，男，在读博士研究生。通信联系人:薛平(1963－)，男，博