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1、第卷第期合成纤维工业侧年月,《叉超高强高模聚乙烯纤维及其复合材料的研究进展蒲侠张兴华童速玲胡丽萍广东工业大学材料与能源学院,广东广州、。摘要简述了超高强高模聚乙烯纤维的性能种类及利用凝胶纺丝技术的制备情况综述了对该类纤维及其复合材料界面改性的等离子处理法,以及纤维复合材料在防弹防护、绳索类、雷达天线罩等领域的研究及应用进展。关键词超高相对分子质量聚乙烯纤维复合材料表面改性氧化等离子体电晕放电一一中图分类号文献识别码文章编号刊洲”风。超高相对分,子质量聚乙烯纤维维状结晶成长法单结晶超拉伸法处理聚合物的、、、、、。具有
2、轻质高强高模耐试剂侵蚀抗氧化透波超拉伸法局部交联超拉伸法等目前已工业化,、一,性好等优点在航天航空军事工业等重要部门得的全都采用凝胶纺丝超拉伸工艺川过程主要包‘,。,、、、。〔,〕〔’〕到广泛应用世纪年代以来西方发达括溶解凝胶原丝成形去溶剂拉伸国家先后研制出了纤维,其密度小于纤维的生产过程中,溶剂的选择尤其重要。,,,、、。酬耐模量约强度约且原目前常用的溶剂主要是十氢蔡石蜡油煤油等。,,料价廉国外公司公司公东华大学化纤研究所率先在国内着手凝胶纺丝的,,,以煤,。司公司已工业化生产纤维其基础研究工作油为溶剂汽油为萃取
3、剂天、’。,津纺织工学院〔‘〕宁波大成化纤集团公司〔也开产品牌号及性能见文献「〕此外英国大学也同时研制出纤维,‘公司与发出性能良好的纤维。玩大学合作准备在英国的夏洛特生产纤维,化学品公司计划用粗纱纤维的性能。编织物和带作复合材料的增强材料随着生产技纤维在目前所有合成纤维中强度,。,,术的发展纤维应用领域也越来越广最高在所有高性能纤维中具有最高的冲击强度原因是聚乙烯的玻璃化温度低。据文献报道￡,纤维的制备纤维复合材料的冲击强度是玻璃纤维,是芳纶的生产方法主要有凝胶纺丝法和复合材料的倍和碳纤维复合材料的。。。熔体挤出法
4、其它正在研究开发的制法还有纤倍表是几种高性能纤维的力学性能比较表几种高性能纤维的力学性能比较币川旧·芳纶碳纤维项目聚乙烯纤维玻璃纤维聚酞胺纤维聚醋纤维低模高模低模高模·一’·密度么么刚卜拉伸强度·‘,,一,︺,‘气、︸比强度模量八一比模量断裂伸长率一一一一。收稿日期仪阵修改稿收到日期阿作者简介蒲侠一,女,安徽宿州人,硕士生。研究方向为聚合物改性及聚合物基复合材料。合成纤维工业刃年第卷〔’〕,纤维具有突出的耐溶剂性和化学工程学院的研究发现纤维经过低稳定性,介电常数和介电损耗非常小,可用于高结温氧等离子体处理后与环氧树
5、脂的界面粘接性能构刚性、低介电损耗的复合材料中。提高倍以上。最佳等离子体处理条件为时间纤维最明显的缺点就是其耐热性、功率一、真空度一。比其它纤维差,其强度和模量受温度变化的影响同时经过研究发现纤维与树脂的界面脱粘不是发。,,,较大作为结构材料最关键的问题是解决生在界面而是发生在纤维内部的内聚破坏拔出。。纤维与树脂基体的粘接纤维后的纤维表面层被剥掉剥离厚度随等离子体处,,复合材料的界面破坏特性与芳纶复合材料相比理时间的增加而变化并直接影响到界面粘结强。。,纤维与基体的粘接性很差这样就必须对纤维进度的大小纤维的抗拉能力
6、越低其表面层剥离,。,行表面改性改善纤维与基体的粘接性能越容易增加纤维拉伸比是进一步提高界面粘结·。。”’〕强度的有效途径之一同样等人对纤维复合材料纤维高密度聚乙烯与纤维价格比碳纤维、芳纶低,在防纤维环氧树脂两种复合材料体系的电晕放、、。护材料绳索耐低温材料有着广阔的应用前景电表面改性、表面硬度对界面剪切强度的影响作,但是纤维与任何基体之间粘合差原了分析,结果发现,和等离子体的方法相比,此法,因在于它们的化学组成只含有亚甲基基团非极操作更为简便,且界面剪切强度提高倍。,性的性质使它们很难润湿不可能与基体发生化纤维复
7、合材料的研究及应用。学键合所以要充分利用优良的机械。纤维一般作为增强相与树脂复合。性能就必须对它进行表面改性赋予复合材料优异的防护装甲性能、耐冲击性能、表面改性的研究。,毛’‘耐磨性及电性能等研究了对纤维进行表面改性的方法,主纤维增强基体树脂的耐磨性和抗蠕、、要有化学试剂浸蚀法等离子处理电晕放电处变性。研究结果发现,纤维质量分数小、、’。〕理辐射接枝处理光致交联处理等,于复合材料综合了纤维和〔’。吴越用铬酸氧化法对纤维进行,。两者的优点具有优异的抗蠕变性及耐磨性表了表面处理,研究了处理介质、处理时间对列出了纤维复合
8、材料与纯。纤维环氧复合材料层间剪切强度的影响。树脂之间物理性能的对比结果发现铬酸氧化处理对纤维布处表纤维复合材料理效,果较好处理后复合材料的层间剪切强度可与纯的机械性能与热性能达到以上,比未处理的提高倍以上。同】比,,。时纤维乙二醇的接触角减小浸润性提高东华大学川研究了紫外光辐照对纤维进纤维性能纯行表面改性。通过热机械分析、傅立叶红外光谱、复合材料密度·一’
