uhmwpe纤维表面改性及复合材料性能研究

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1、摘要首先介绍了UHMWPE纤维的发展情况，综述了UHMWPE纤维的表面改性及复合材料等方面的研究现状。在此基础上，从纤维改性工艺及复合材料制备工艺优化两个方面进行系统的研究。利用铬酸处理对UHMWPE纤维进行改性，研究了铬酸溶液配比、处理温度、处理时间对纤维性能的影响。实验通过扫描电镜、红外光谱、热性能分析及接触角分析表征UHMWPE纤维铬酸处理表面形貌、表面官能团、结晶情况、浸润性能的变化，通过单丝拔出实验表征UHMWPE纤维铬酸处理前后与环氧树脂粘结强度变化。确定出铬酸最佳处理工艺参数为：铬酸配比为重铬酸钾：水：浓硫酸=7：12：150，处理温度为80。C，处理时间为3rain。选用

2、线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)作为基体制备UHMWPE／LLDPE复合材料，对复合材料制备过程进行研究。首先对UHMWPE纤维与树脂的混合方式进行研究，对比开炼机和密炼机混炼特点，根据混炼后制得复合材料的力学性能比较，选择密炼机进行模塑料混炼，并通过实验确定混炼工艺参数为：RM一200A转矩流变仪，混炼时间10min，设定温度125"(2，转速45rpm，密炼室通风控制温度。研究了模压温度、模压时间、纤维长度、纤维含量等模压工艺参数对复合材料拉伸和弯曲性能的影响，通过正交实验确定最佳模压工艺。实验确定最佳模压工艺为：模压温度为130℃，模压时闯15rain，UHMWPE纤维质量分数1

3、5％，纤维长度20mm。硕士研究生曹涛(纺织工程)指导教师李显波教授关键词：U瑚即E纤维；表面改性；LLDPE树脂；复合材料AbstractThisdissertationfirstlygivesaroughdescriptionofUHMWPE’Sdevelopment，superficialmodificationandcompositemateriaetc．Basedonthisfact，asystematicresearchismadefromtheaspectofitsmodifiedandoptimizedtechnology．ThenWestudychromicacidtr

4、eatmentofUHMWPEfibers’modifiedcharacteristiesandmakeafurtheranalysisofchromicacidsolutionratio，treatmenttemperatureandtime’Sinfluencesonitsproperties．Bywayofscanningelectronmicroscope，intra。redspectra．analysisofthermalandcontact-angleperformance，aconclusioncanbedrawnthattherewillbechangesofUHMWPE

5、fiber’Ssurfacemorphologyandfunctionalgroups，crystallization，infiltrationperformance，whentreatingbymonofilamentpullingoutexperimentalsobedone，aimingchromicacid．TheattransformationofUHMWPEfiberandepoxybondstrengthbeforeandafterthechromicacidexperiment·Theoptimalparametersofchromicacid：potassiumchro

6、mate：water：concentratedsulfuricacid=7：12：150，treatmenttemperature80℃andprocessingtime3minLLDPEisseiectedasthebasecompositeofUHMWPE／LLDPEandaresearchismadeonitsprocessingprocedure．First，westudymixedmodeofUHMWPEfiberandchoosebanburymixer，aftercomparingmixingfeaturesofopenmillandbanburymixerandthekn

7、eadedcompositematerials’mechanicalproperties．Mixingprocessparametersconductedfromtheexperimentare：RM-200Atorquerheometer；mlxJngtime10mins；settingtemperatureI25℃，speed45rpm，ventilationandtemperatureinthemlxmgroomMolding