喻 文，叶正涛, 2*



超高分子量聚乙烯纤维拉伸性能改进

喻 文1，叶正涛1, 2*

(1. 武汉纺织大学 化学与化工学院，湖北 武汉 430073; 2. 湖北大学 材料科学与工程学院，湖北 武汉 430062)

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)添加纳米氧化铝(NAL), 酸蚀纳米氧化铝(ATNAL)及功能化纳米氧化铝(FNAL)可制得拉伸性质更优异的复合纤维。正如傅里叶红外光谱分析中所述，在功能化过程中马来酸酐接枝聚乙烯(PEg-MAH)分子成功接枝在ATNAL表面，使得FNAL样品比表面积数值明显增大。当添加极少量的FNAL时,UHMWPE/FNAL(F100Aax%-81PEg-MAHzy)初丝拉伸性能得到明显增强。本文对UHMWPE/NAL,UHMWPE/ATNAL及UHMWPE/FNAL初丝热学性质及拉伸性质进行分析，并研究纳米氧化铝对纤维拉伸性质的影响。

超延伸; 功能化纳米氧化铝; 超高分子量聚乙烯; 复合纤维

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作为第三代高性能纤维具有高强力高模数等特点，其理论强度可达373 g/denier[1-3]。UHMWPE纤维具有高度取向的伸直链结构，与碳纤维、芳纶纤维相比较，UHMWPE纤维的强度更高; 质量更轻，UHMWPE纤维密度只有0.97 g/cm3;化学稳定性更好; 具有很强的化学惰性，强酸、强碱溶液及有机溶剂对其强度没有任何影响; 具有很好的耐候性，经1500小时日晒后，纤维强度保持率仍然高达80%，耐紫外性能非常优越；耐低温性好，使用温度可以低至-150oC; 此外，UHMWPE纤维的耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能、抗切割性能也是现有高性能纤维中最强的[4,5]。虽然市售超高分子量聚乙烯纤维强度远大于其它商业化的高强力纤维，但是也只能达到45g/denier (Dyneema SK 77)，远远小于其理论强度[1]。商业化的超高分子量聚乙烯纤维常采用超延伸法提高纤维的强度。……