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硅酮粉改性超高分子量聚乙烯及其熔体纺丝加工性能
1
作者 刘杰 高阳 +2 位作者 秦升学 张弘斌 周海萍 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期28-32,共5页
针对超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)熔体加工性能差的问题,应用硅酮粉,采用熔融共混方法对PE-UHMW进行改性,以提高其熔体加工时的流动性。通过扫描电子显微镜与能量色散谱(EDS)表征了硅酮粉在PE-UHMW中的分布,并采用熔体速率测试、旋转流变... 针对超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)熔体加工性能差的问题,应用硅酮粉,采用熔融共混方法对PE-UHMW进行改性,以提高其熔体加工时的流动性。通过扫描电子显微镜与能量色散谱(EDS)表征了硅酮粉在PE-UHMW中的分布,并采用熔体速率测试、旋转流变测试,分析了硅酮粉含量对PE-UHMW熔体流动速率与流变性能的影响。对改性后的PE-UHMW采用熔体纺丝法制备了PE-UHMW单丝,并进行了拉伸强度测试。实验结果表明,随着硅酮粉的增加,其分散性逐渐变差,PE-UHMW熔体流动速率随硅酮粉含量先增加后降低,当硅酮粉质量分数达到4%,其熔体流动速率最高,复数黏度与储能模量最低,5%质量分数的硅酮粉在PE-UHMW基体中团聚较明显,改性后的PE-UHMW熔体流动性降低。熔体纺丝实验结果表明改性后的PE-UHMW可以通过普通单螺杆挤出机熔融挤出初生丝,经超倍热拉伸可以制备高强度单丝。当拉伸倍率为36时,质量分数3%的硅酮粉改性PE-UHMW单丝拉伸强度最高,可达1565MPa。因此综合考虑加工性能与单丝强度,采用质量分数3%的硅酮粉改性PE-UHMW较合适。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 硅酮粉 熔融共混 熔体纺丝 拉伸强度
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初生态低缠结超高分子量聚乙烯催化剂研究进展
2
作者 刘睿喆 王迎 +3 位作者 雷际平 刘萃莲 周俊领 郭正阳 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期121-129,共9页
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有高耐磨性、高强度和刚度、轻质、耐腐蚀、低摩擦系数、生物相容性等特点,作为一种优异的工程塑料广泛应用于高端新材料等各领域,而调控高分子链的缠结程度对于更好地应用UHMWPE至关重要。从均相催化和非均... 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有高耐磨性、高强度和刚度、轻质、耐腐蚀、低摩擦系数、生物相容性等特点,作为一种优异的工程塑料广泛应用于高端新材料等各领域,而调控高分子链的缠结程度对于更好地应用UHMWPE至关重要。从均相催化和非均相催化两方面综述了制备初生态低缠结UHMWPE的催化剂技术的研究进展,其中,单中心催化体系和修饰型Ziegler-Natta催化剂在制备初生态低缠结UHMWPE的工业应用中前景广阔。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 低缠结态 单活性中心催化剂 非茂金属催化剂
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双等离子体改性超高分子量聚乙烯复合材料的弹道响应
3
作者 方春月 刘紫璇 +1 位作者 贾立霞 阎若思 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期77-84,共8页
为揭示双等离子体改性对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料冲击性能的影响,采用真空辅助树脂灌注成型技术(VARI)制成UHMWPE复合材料,借助原子力显微镜等手段对改性前后的纤维表面进行观测,探究复合材料在低速及高速冲击时的抗冲击性能... 为揭示双等离子体改性对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料冲击性能的影响,采用真空辅助树脂灌注成型技术(VARI)制成UHMWPE复合材料,借助原子力显微镜等手段对改性前后的纤维表面进行观测,探究复合材料在低速及高速冲击时的抗冲击性能以及防弹机制。低速冲击载荷作为响应值构筑响应曲面模型,高速摄影机捕捉子弹侵彻改性前后复合材料的过程,分析板材的吸能情况并对侵彻后的试样进行表面观测。结果表明:未改性板材通过各层振荡式波动以形成严重分层来耗散能量;改性后的材料能有效地包覆住子弹,背弹面表层纤维呈现原纤化,断口处出现树脂大量富集,阻抗作用增强,吸能值较未改性材料提高45.59%。 展开更多
关键词 双等离子体改性 超高分子量聚乙烯 复合材料 抗冲击性能 防弹性能
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电子束辐照超高分子量聚乙烯在加速老化过程中的自由基演变
4
作者 王静 鲁曼丽 +3 位作者 沈蓉芳 王谋华 胡志杰 张文礼 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2024年第2期18-26,共9页
经过辐照处理的医用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)必须通过加速老化试验的验证才能达到植入人体使用的要求,但在加速老化过程中,UHMWPE材料的自由基演化机制尚不明确。本研究从自由基角度出发,对现有加速老化方法的效果进行了系统分析。利... 经过辐照处理的医用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)必须通过加速老化试验的验证才能达到植入人体使用的要求,但在加速老化过程中,UHMWPE材料的自由基演化机制尚不明确。本研究从自由基角度出发,对现有加速老化方法的效果进行了系统分析。利用电子顺磁共振波谱研究了电子束辐照交联UHMWPE在加速老化过程中的自由基浓度和组成的变化,分析了自由基在该过程中的演变机理,对比分析了自由基在室温空气和70℃氮气中的演变机理。结果表明:加速老化评估方法有很大的局限性,辐照交联UHMWPE表层和内部的自由基在室温空气环境中的演变与在加速老化环境中的演变有显著区别,氧诱导自由基(OIR)的生成率在室温空气环境中约为2%,在加速老化环境中约为0.3%。OIR自由基在室温空气中会稳定存在,而在加速老化环境中会被快速氧化。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 电子束辐照 自由基 氧化反应
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活性炭/超高分子量聚乙烯耐热性研究
5
作者 李涵 王丹华 +3 位作者 班董董 刘奎 曹新鑫 戴亚辉 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期253-257,共5页
为了提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的耐热性,采用超级电容活性炭(微米级)对UHMWPE进行填充改性,制备活性炭/UHMWPE复合材料。通过热重(TG/DTG)测试和维卡软化点温度测试分析了复合体系的热性能;同时研究了活性炭含量对UHMWPE的电学性能... 为了提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的耐热性,采用超级电容活性炭(微米级)对UHMWPE进行填充改性,制备活性炭/UHMWPE复合材料。通过热重(TG/DTG)测试和维卡软化点温度测试分析了复合体系的热性能;同时研究了活性炭含量对UHMWPE的电学性能、冲击性能、表面及摩擦系数的影响。结果表明:活性炭填充可使UHMWPE材料失重5%时的分解温度提高17.44℃,维卡软化点提高了约18℃;且活性炭对UHMWPE复合体系的抗静电性、冲击性能、表面均有比较明显的改善。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 活性炭 耐热性 复合体系
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超高分子量聚乙烯纤维的耐高温性能
6
作者 薛淑云 叶伟 +2 位作者 王征 夏平原 管永银 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第3期53-60,共8页
针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维熔点低、易蠕变的缺点,以复合材料热压加工环境为测试条件,通过分析不同热压温度和热压时间下的力学稳定性能,研究UHMWPE纤维的耐高温性能。采用差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、X射线衍... 针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维熔点低、易蠕变的缺点,以复合材料热压加工环境为测试条件,通过分析不同热压温度和热压时间下的力学稳定性能,研究UHMWPE纤维的耐高温性能。采用差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外吸收光谱分析仪和力学性能测试仪等仪器设备,表征并分析了UHMWPE纤维的力学性能、热稳定性能和微观结构。结果表明:热压温度及时间对UHMWPE纤维性能有着重要的影响。在150℃及以下热压处理时,纤维力学性能随着热压时间的增加而变化不大;在160℃及以上热压处理时,长时间的热处理导致纤维力学性能下降明显,在160℃处理40 s时丝束断裂强力为153 N,强力损失为46.50%;当热压温度大于纤维熔点时,纤维强力出现急速下降,在170℃热压处理10 s时强力下降到了121 N,强力损失达到了57.80%。研究结果可为UHMWPE纤维复合材料的加工及应用提供参考。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 热稳定性能 断裂强力 断裂伸长 高性能纤维
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浅谈锂电池隔膜超高分子量聚乙烯的生产工艺与设备
7
作者 魏钦 刘涛 +3 位作者 侯昊飞 张晋波 李朋朋 高艳 《中国设备工程》 2024年第1期6-9,共4页
2023年2月18日,中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司14万t高密度聚乙烯装置,首次成功生产出用于“锂电池隔膜”制造的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂产品LU-0350约200t。该牌号作为在三井油化CX工艺上,所能生产的分子量分布极窄同... 2023年2月18日,中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司14万t高密度聚乙烯装置,首次成功生产出用于“锂电池隔膜”制造的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂产品LU-0350约200t。该牌号作为在三井油化CX工艺上,所能生产的分子量分布极窄同时具有良好成孔性能的产品,正在逐步应用于锂电池隔膜制造行业而进入新材料应用领域。该产品凭借良好的特性,能够适合目前主流的干法及湿法隔膜制造工艺,同时以其较低的热变形性和开孔闭孔性能,不断拓展着应用领域。其产品核心性能参数为:黏均分子量控制在50万~100万、表观密度0.48g/ml、灰分≤0.019%、熔点≤137℃、过筛率(40目)≥99.9%。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 锂电池隔膜 黏均分子量 微孔性能
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无卤阻燃改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及性能
8
作者 苏家凯 刘双艳 +3 位作者 厉勇 温晓丹 刘艳玲 赵衍逊 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期39-44,共6页
通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后... 通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后与白油共混,经过超声波液相分散、研磨机高速研磨,得到无卤阻燃浆料。将此阻燃浆料分散到PE-UHMW纺丝原液中,经双螺杆挤出机挤出得到冻胶丝,冻胶丝经过溶剂萃取、干燥、热牵伸,最终得到阻燃PE-UHMW纤维,对纤维的阻燃性能和力学性能进行表征。结果表明,通过研磨机的反复研磨,可将粉体粒径降低到百纳米级别,更易于在PE-UHMW溶胀液中分散,且极大地提升了阻燃纤维的可纺性;杂化改性剂提升了复配阻燃剂的阻燃性和材料的阻燃等级,当h-BN质量分数为4%时,阻燃剂质量分数可以到20%,PE-UHMW纤维的极限氧指数值达到27.5%,材料阻燃等级达到V-0级;通过一系列改性手段,可使PE-UHMW纤维在添加大量的阻燃粉体后,仍能保持良好的可纺性,且改性对纤维力学性能影响较小,拓宽了PE-UHMW纤维的应用领域,提升其使用价值。 展开更多
关键词 杂化 无卤阻燃 阻燃剂复配 超高分子量聚乙烯纤维 极限氧指数
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在产学研医用贯通中实现突破 超高分子量聚乙烯树脂入围“揭榜挂帅”首批项目
9
《化工装备技术》 CAS 2024年第1期4-4,共1页
最近,工业和信息化部、国家药品监督管理局公布生物医用材料创新任务揭榜挂帅(第一批)入围揭榜单位名单,“超高分子量聚乙烯”共有3家入围揭榜单位,其中之一是以上海化工研究院有限公司为牵头单位的“超高分子量聚乙烯医用材料的国产化... 最近,工业和信息化部、国家药品监督管理局公布生物医用材料创新任务揭榜挂帅(第一批)入围揭榜单位名单,“超高分子量聚乙烯”共有3家入围揭榜单位,其中之一是以上海化工研究院有限公司为牵头单位的“超高分子量聚乙烯医用材料的国产化开发及应用”项目。据了解,生物医用材料创新任务揭榜挂帅工作聚焦高分子材料、金属材料、无机非金属材料三大重点方向。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 无机非金属材料 生物医用材料 工业和信息化部 产学研 高分子材料 入围 三大重点
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DSC、TG、FT-IR技术在超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯鉴别技术中的应用研究
10
作者 陈星汝 王晓格 +5 位作者 陈航锋 彭苏捷 张广宇 杨柳榴 杨帆 汪厚军 《轻工科技》 2024年第1期145-147,共3页
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)因其特有的稳定线性长链结构,作为高性能热塑性工程塑料在很多实际生产、施工中得到广泛应用。但由于UHMWPE分子量过高,熔体流动性差,无法使用普通挤出或注塑手段进行加工成型。将UHMWPE与中低分子量高密度聚乙... 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)因其特有的稳定线性长链结构,作为高性能热塑性工程塑料在很多实际生产、施工中得到广泛应用。但由于UHMWPE分子量过高,熔体流动性差,无法使用普通挤出或注塑手段进行加工成型。将UHMWPE与中低分子量高密度聚乙烯(HDPE)进行共混改性可有效解决,但实际生产过程中存在将HDPE作为流动改善助剂大量添加至UHMWPE制品中,由于加工温度过高导致HDPE分子链断裂氧化最终影响制品性能的现象。本文运用红外光谱区别UHMWPE、HDPE,快速鉴别UHMWPE制品中是否添加一定含量的HDPE,并制备不同比例的UHMWPE/HDPE复合材料,通过DSC、TG、FT-IR技术对共混物的性能进行研究。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 高密度聚乙烯(HDPE) 鉴别
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熔纺超高分子量聚乙烯纤维初生丝制备及拉伸工艺 被引量：1
11
作者 张强 王庆昭 陈勇 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期81-85,97,共6页
采用高流动性的超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)树脂为原料,使用转矩流变仪,采用熔体纺丝法成功制备出PE-UHMW初生丝纤维。实验结果表明,转矩流变仪三个加热区的温度分别为:1区160℃,2区230℃,3区270℃,单丝机头加热温度为260℃;螺杆转速为2 ... 采用高流动性的超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)树脂为原料,使用转矩流变仪,采用熔体纺丝法成功制备出PE-UHMW初生丝纤维。实验结果表明,转矩流变仪三个加热区的温度分别为:1区160℃,2区230℃,3区270℃,单丝机头加热温度为260℃;螺杆转速为2 r/min,在此条件下,可以获得表面光滑且具有高倍拉伸性能的PEUHMW初生丝纤维。以获得最大拉伸倍率和最大拉伸强度的PE-UHMW纤维为目标,对熔体纺丝制备出的PEUHMW初生丝纤维进行一级超倍拉伸做了初步的研究,对影响纤维超倍拉伸的因素,如拉伸温度、拉伸介质、拉伸速度等进行了分析。扫描电子显微镜和电子万能试验机结果显示,相比于水浴,油浴条件下纤维可以获得更高的有效拉伸倍率和力学性能,纤维的结构更为均匀;拉伸温度在90℃附近时,纤维的最大拉伸倍率和力学性能最好;拉伸速度小于1 m/min情况下,纤维获得的最大拉伸倍率基本不变,当拉伸速度继续增加时,其最大拉伸倍率迅速下降。在最佳拉伸工艺条件下可制备出强度为1.2 GPa的PE-UHMW纤维。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 熔体纺丝 拉伸工艺
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超高分子量聚乙烯塑料基体负重轮轻量化技术研究
12
作者 张志广 倪斌庆 +5 位作者 谢竞慧 曹政 黄自华 郑永 张亚新 曾智 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期133-139,共7页
针对履带式车辆负重轮的轻量化问题,提出以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)塑料为基体制备复合材料负重轮,利用ABAQUS分析软件对不同负重轮结构进行静力学仿真计算,冯米斯应力(Von·Mises应力)结果显示,轮辐式结构的最大应力较小,受力更... 针对履带式车辆负重轮的轻量化问题,提出以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)塑料为基体制备复合材料负重轮,利用ABAQUS分析软件对不同负重轮结构进行静力学仿真计算,冯米斯应力(Von·Mises应力)结果显示,轮辐式结构的最大应力较小,受力更加均匀;且轮辐式负重轮比圆盘式负重轮的质量轻15.5%;同时设计一体化模压成型工艺,利用正交试验法选择最优工艺参数组合:成型温度为255℃、成型压力为14 MPa、成型时间为1.5 h,解决了UHMWPE塑料与橡胶黏合难的问题。最后,通过本体取样试验及黏合强度试验分别验证复合材料负重轮的力学性能和橡塑黏合强度性能,证明了该工艺的可靠性。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 负重轮 轻量化 ABAQUS 一体化模压成型
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超高分子量聚乙烯和铜合金网衣的污损生物附着特征研究
13
作者 范晓旭 林燊 +3 位作者 刘旦 田伟 蒋玫 李磊 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期30-37,共8页
为研究不同材质网衣的污损生物附着效果,于2022年3—5月(春季)和6—8月(夏季)在福建莆田南日岛海域开展超高分子量聚乙烯网衣和铜合金网衣的现场挂网实验。结果表明:两种网衣污损生物的附着呈现出一定的季节性差异,两种网衣污损生物的... 为研究不同材质网衣的污损生物附着效果,于2022年3—5月(春季)和6—8月(夏季)在福建莆田南日岛海域开展超高分子量聚乙烯网衣和铜合金网衣的现场挂网实验。结果表明:两种网衣污损生物的附着呈现出一定的季节性差异,两种网衣污损生物的密实度、种类数量、优势种种类数、湿质量和密度均表现为春季低于夏季。其中,超高分子量聚乙烯网衣春、夏季的密实度平均值分别为47.19%、86.98%,污损生物的湿质量平均值分别为(144.83±15.69)、(1054.59±34.81)g·网^(−1),密度平均值分别为(2699±49)、(4630±53)个·网^(−1),种类数分别为12、35种,优势种种类数分别为4、6种;铜合金网衣春、夏季的密实度平均值分别为41.04%、74.95%,污损生物的湿质量平均值分别为(118.32±20.13)、(876.25±23.16)g·网^(−1),密度平均值分别为(2678±42)、(3870±64)个·网^(−1),种类数分别为12、19种,优势种种类数分别为3、4种。春、夏季高分子量聚乙烯网衣污损生物的密实度、种类数(春季相同)、优势种种类数(春季相同)、湿质量和密度平均值均高于铜合金网衣。海水温度的变化是污损生物季节性差异的主要原因,铜合金网衣的防污损生物附着效果优于高分子量聚乙烯网衣。 展开更多
关键词 污损生物 超高分子量聚乙烯网衣 铜合金网衣 附着特征
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低缠结超高分子量聚乙烯制备技术及应用
14
作者 张振飞 张乐天 +3 位作者 奚媛媛 孟德蓉 季菁华 郭宁 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期160-166,174,共8页
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优异的使用性能,但是现有的商品化UHMWPE加工异常困难,严重限制了UHMWPE的大规模应用。低缠结UHMWPE相对于现有的商品化UHMWPE,分子链间的缠结更少,可加工性更好,为UHMWPE的生产、加工、应用开辟了一条全... 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优异的使用性能,但是现有的商品化UHMWPE加工异常困难,严重限制了UHMWPE的大规模应用。低缠结UHMWPE相对于现有的商品化UHMWPE,分子链间的缠结更少,可加工性更好,为UHMWPE的生产、加工、应用开辟了一条全新的道路。文中综述了使用均相和非均相UHMWPE催化剂,制备低缠结UHMWPE的最新进展,并对低缠结UHMWPE在固态拉伸、烧结/挤压成型等方面的研究进展和应用前景进行了分析。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 低缠结 超高分子量聚乙烯催化剂 加工 应用
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TiO_(2)纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能 被引量：2
15
作者 隋洋 仇张杰 +4 位作者 崔毅 李家成 丛川波 孟晓宇 周琼 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期16-22,共7页
利用硅烷偶联剂KH570对TiO_(2)纳米粒子进行表面改性,然后制备塑化超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)/TiO_(2)复合材料,最后通过密炼-模压法制备不同含量和粒子尺寸的TiO_(2)纳米粒子增强PE-UHMW/高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料。通过扫描电子显... 利用硅烷偶联剂KH570对TiO_(2)纳米粒子进行表面改性,然后制备塑化超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)/TiO_(2)复合材料,最后通过密炼-模压法制备不同含量和粒子尺寸的TiO_(2)纳米粒子增强PE-UHMW/高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示热扫描量热仪、万能试验机、流变仪表征测试复合材料的微观结构、结晶、力学及流变性能。结果表明,低含量的Ti O2纳米粒子(质量分数0.1%)能在聚合物基体中分散良好,使复合材料的力学性能、结晶度及流动性均有显著提升;随粒子尺寸增加,材料强度和刚度降低,断裂伸长率和熔体剪切黏度先增加后降低。然而,高含量粒子分散困难、易形成大的聚集体,导致复合材料性能下降。当TiO_(2)纳米粒子尺寸为5~10 nm、质量分数为0.1%时,复合材料展现出优异的力学性能和加工性能,拉伸强度和拉伸屈服强度分别高达58.21 MPa和44.53 MPa,且熔体剪切黏度下降19.7%。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 高密度聚乙烯 TiO_(2)纳米粒子 力学性能 复合材料
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超高分子量聚乙烯织物/聚脲柔性复合材料的抗破片侵彻机制 被引量：1
16
作者 刘东炎 郑成燕 +2 位作者 王晓旭 钱坤 张典堂 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期79-87,共9页
为研究平纹机织叠层和三维角联锁增强聚脲柔性复合材料的抗侵彻性能,以15 mm角联锁整体织物及叠层平纹织物(单层厚度0.39 mm,40层)为研究对象,通过表面喷涂聚脲制备2种不同织物结构的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物/聚脲柔性复合材料;采... 为研究平纹机织叠层和三维角联锁增强聚脲柔性复合材料的抗侵彻性能,以15 mm角联锁整体织物及叠层平纹织物(单层厚度0.39 mm,40层)为研究对象,通过表面喷涂聚脲制备2种不同织物结构的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物/聚脲柔性复合材料;采用1.1 g柱状楔形破碎片,开展了弹道侵彻实验,并获取了弹道极限速度和比吸能;在此基础上,借助超景深显微镜及计算机断层扫描仪,观察侵彻后UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料的表面及内部损伤形貌,分析抗破片侵彻机制。研究结果表明:UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料抗破片侵彻性能具有明显的织物结构效应;相较于同厚度的叠层平纹织物增强聚脲柔性复合材料,角联锁织物增强聚脲柔性复合材料的弹道极限速度提升了4.9%;对于未被穿透的UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料,其被侵彻过程主要包括聚脲对破片的包裹、剪切冲塞和纤维拉伸断裂破坏;叠层平纹织物的主要失效模式为剪切冲塞、分层失效,角联锁织物主要为纤维拉伸变形、拉伸断裂破坏。 展开更多
关键词 角联锁织物 柔性复合材料 破片侵彻 弹道极限速度 Micro-CT技术 超高分子量聚乙烯
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超高分子量聚乙烯模塑板材的抗冲击机制 被引量：1
17
作者 宋新月 魏悦 +3 位作者 沈杰 施德安 杨华伟 栾世方 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期180-189,共10页
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有突出抗冲击特性的高性能工程塑料,有关其合成、加工和应用的研究是现今高分子科学的研究热点之一,但是UHMWPE抗冲击的内在机制仍未明确.本文选取黏均分子量约为5×10^(6),悬臂梁双缺口冲击强度... 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有突出抗冲击特性的高性能工程塑料,有关其合成、加工和应用的研究是现今高分子科学的研究热点之一,但是UHMWPE抗冲击的内在机制仍未明确.本文选取黏均分子量约为5×10^(6),悬臂梁双缺口冲击强度分别为54.7,93.4,105和152 kJ/m^(2)的4种UHMWPE为研究对象,通过分子结构和凝聚态结构表征,探究了UHMWPE的抗冲击机理.研究发现,4种UHMWPE具有相同的晶型、接近的结晶度和片晶厚度;UHMWPE在微观上表现出重复性的“延展-断裂”式的抗冲击过程,“延展-断裂”条带的数量和宽度与冲击强度正相关;非晶区的缠结密度与冲击强度呈线性负相关关系,相关性指数高达0.9,即在UHMWPE的合成和加工过程中,控制非晶区的缠结密度对最终制品的抗冲击强度至关重要. 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 冲击强度 层状堆积结构 链缠结
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超高分子量聚乙烯纤维织物/热塑性聚氨酯 复合材料的界面黏结性能
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作者 张杏 叶伟 +4 位作者 龙啸云 曹海建 孙启龙 马岩 王征 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期143-150,共8页
针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维织物与热塑性聚氨酯(TPU)黏结性能差的问题,采用常压介质阻挡放电(DBD)等离子体对UHMWPE纤维织物进行表面处理及复合工艺的调整来提高复合材料界面黏结性能。研究了热压温度及时间和常压DBD等离子体处... 针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维织物与热塑性聚氨酯(TPU)黏结性能差的问题,采用常压介质阻挡放电(DBD)等离子体对UHMWPE纤维织物进行表面处理及复合工艺的调整来提高复合材料界面黏结性能。研究了热压温度及时间和常压DBD等离子体处理电压及次数对纤维结构、纤维表面形貌及化学成分、丝束断裂强力及复合材料剥离强度的影响。结果表明:当热压温度为120℃,热压时间为30 s时,UHMWPE纤维织物与TPU的黏结性能达到最优,剥离强度达到了42.88 N/(25 mm);经过常压DBD等离子体处理后,UHMWPE纤维表面产生明显的刻蚀痕迹,纤维表面含氧极性官能团增加,丝束力学性能及复合材料剥离强度随着处理电压和次数的增加先升高后降低,当处理电压为200 V,处理3次时,丝束断裂强力增加了1.8%,剥离强度提升了30.72%。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 热塑性聚氨酯 断裂强力 界面 黏结性能
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氮化硼改性超高分子量聚乙烯的摩擦学性能研究
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作者 郑兴博 李佳汶 +4 位作者 李子辉 韩文娟 蒋晶 王小峰 李倩 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期28-33,共6页
通过高速球磨、热压成型制备超高分子量聚乙烯/氮化硼(PE-UHMW/BN)复合材料,研究了PE-UHMW/BN的硬度、摩擦学性能和力学性能。结果表明,BN的加入可以提高复合材料的屈服强度,但会降低复合材料的拉伸断裂应力和断裂伸长率,BN含量为3%(质... 通过高速球磨、热压成型制备超高分子量聚乙烯/氮化硼(PE-UHMW/BN)复合材料,研究了PE-UHMW/BN的硬度、摩擦学性能和力学性能。结果表明,BN的加入可以提高复合材料的屈服强度,但会降低复合材料的拉伸断裂应力和断裂伸长率,BN含量为3%(质量分数,下同)时,BN对PE-UHMW基体的屈服强度的提升效果最明显,同时对基体拉伸应力和断裂伸长率的影响最小;加入BN能明显降低PE-UHMW基体的摩擦系数,PE-UHMW/BN复合材料的摩擦系数随着BN含量的增加而下降,3%的BN对基体润滑性能的提升效果最明显,复合材料的摩擦系数相比纯PE-UHMW下降了60%,在BN含量为7%时润滑效果下降;在PE-UHMW基体中加入不超过3%的BN纳米片可以提高材料表面硬度,进而有效提高材料的抗磨损能力,但添加量为7%时由于团聚效应材料的表面硬度相对下降,材料磨损加剧,耐磨损能力下降。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 氮化硼 硬度 摩擦学性能 力学性能
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超高分子量聚乙烯薄膜制备方法与应用
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作者 张文睿 贾涵 +4 位作者 张鑫 潘亚敏 刘春太 申长雨 刘宪虎 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-8,共8页
超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)是指分子量在100万以上的聚乙烯材料,其分子结构与高密度聚乙烯(PEHD)类似,是一种综合性能较为优异的工程塑料。PE-UHMW薄膜是一种有机高分子膜,是以PE-UHMW为聚合物基体,进行填料或结构改性并加工至一定厚度... 超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)是指分子量在100万以上的聚乙烯材料,其分子结构与高密度聚乙烯(PEHD)类似,是一种综合性能较为优异的工程塑料。PE-UHMW薄膜是一种有机高分子膜,是以PE-UHMW为聚合物基体,进行填料或结构改性并加工至一定厚度的新型功能材料,主要分为无孔薄膜及微孔薄膜2种。因其综合性能优异,具有耐冲击、耐低温、耐腐蚀等性能,被广泛应用于纺织、包装、农业、食品、医疗、锂离子电池隔膜等领域。但由于其分子量较高,分子链间存在大量缠结且熔融状态下流动性不佳等特点,使其难以通过常规方法制备出性能优异的薄膜材料。如今,PE-UHMW的制备及加工工艺得到了较为迅速的发展,本文根据PE-UHMW的结构特点,介绍了近年来PE-UHMW薄膜的研究进展、性能优势、常用制备方法以及主要应用。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 薄膜 制备方法 研究进展
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