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第卷第期合成纤维工业
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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
中图分类号文献识别码文章编号刊洲”风一一。
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
司, 公司已工业化生产纤维, 其基础研究工作, 以煤油为溶剂, 汽油为萃取剂。天
、’
产品牌号及性能见文献「〕。此外, 英国大津纺织工学院〔‘〕宁波大成化纤集团公司〔也开
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
的生产方法主要有凝胶纺丝法和复合材料的倍, 是芳纶和碳纤维复合材料的
熔体挤出法。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
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密度’么么卜
拉伸强度刚
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比强度‘, , 一,︺
模量八
一
比模量
断裂伸长率
收稿日期仪阵一一修改稿收到日期阿一一。
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