热固型环氧树脂对UHMWPE短纤纱织物的复合渗透研究
2018-07-04宋新惠
现代丝绸科学与技术 2018年3期
黄 强,宋新惠
(1.上汽大众汽车有限公司,上海 201805;2.苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州 215006)
超高分子量聚乙烯纤维,英文缩写UHMWPE,是一种强度与碳纤维、芳纶纤维不相上下的高性能纤维,同时具有密度小( 密度为0.97 g/cm3) 、耐化学腐蚀、耐冲击、不吸水、耐低温、抗紫外线等优越性能。因此UHMWPE纤维是用于制备高强复合材料很好的增强材料。UHMWPE纤维因其优异性能和增强优势而被广泛应用在众多领域[1-4]。但是UHMWPE纤维存在热变形温度低、易燃、耐蠕变性能差、表面硬度低、纤维表面活性低等缺点,这些性能缺陷在一定程度上限制了UHMWPE纤维的应用及发展[5-8]。
UHMWPE在化学性质上表现不活泼。高度对称的非极性亚甲基形成的线性长链结构,使得纤维具有很高的结晶度和取向度,缺乏极性基团,且纤维分子间没有较强的分子间作用力,在生产中经高倍拉伸形成的高度结晶和高度取向导致表面光滑,纤维表面呈化学惰性和疏水性,难以与树脂形成化学结合。这些因素的共同作用使纤维的表面能很小,用作复合材料的增强材料时难以与基体树脂形成良好的界面粘接。所以,纤维与树脂难浸润就成为了UHMWPE纤维在复合材料制造中最大的问题。此外,还存在着熔体流动速率(MFR)极低(接近于0)、熔点高(190 ℃~210 ℃)、表面硬度低、热变形温度低、弯曲强度和耐蠕变性较差、抗磨粒磨损能力低等不利于制成复合材料的性能缺点。将其作为污水处理材料时,还存在吸水性差、易带静电、抗污染性能差等缺点[9-10]。……
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