UHMWPE/WS2复合纤维及其靶片的结构和性能的研究

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超高分子量聚乙烯(UHMWPE)因其高强、高模等优异的特性而被广泛应用于生活和工业的众多领域。通过纳米填料、化学交联以及辐照等方式对超高分子量聚乙烯的改性进一步提高了其多方面的性能。具有减震吸能等特性的二硫化钨与超高分子量聚乙烯结合制得的复合纤维使其成为了优异的防弹材料。本文制备了不同WS2含量的UHMWPE/WS2凝胶体系,并采用Bohlin Gemini高级旋转流变仪研究了其流变行为;利用SEM、TGA、XRD以及力学性能测试等手段,研究了 WS2的加入对复合纤维各方面性能的影响;对复合纤维制成的靶片进行了弹击测试;通过Raman光谱研究了弹击后复合纤维的内部结构的变化。研究结果表明,偶联剂的加入起到了功能化的作用;对不同凝胶体系流变学行为的研究表明,纺丝温度控制在170℃-180℃为宜;WS2加入量为2wt‰时UHMWPE/WS2复合纤维的结晶度最高,少量的WS2的能够较好地分散在复合纤维中;WS2的加入对UHMWPE纤维的热稳定性和力学性能有较大的提高;弹击测试和对各层靶片穿孔处纤维的Raman光谱分析表明,WS2在复合纤维中起到了减震吸能的作用。
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