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本论文对超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)的制备工艺进行了研究。通过对自制不同浓度的冻胶丝条经过萃取干燥、超倍热拉伸后的成品纤维进行测试研究,运用Instron1122万能材料试验机、扫描电子显微镜(SEM)对纤维力学性能、形态结构进行研究。结果表明:冻胶中聚乙烯浓度一定时,在某一温度下其可纺性呈现最佳;随冻胶中聚乙烯浓度的提高,纤维的力学性能呈上升趋势。
同时,本课题采用二甲苯为萃取剂,通过正交实验探索UHMWPE的最佳萃取工艺,并对所得纤维进行一系列同等条件的后处理。利用一系列分析方法,如SEM、X-射线衍射(WAXD)、差式扫描量热仪(DSC)、Instron1122等对纤维的结构与性能进行表征与测试,并以此最终确定UHMWPE最佳萃取工艺为萃取浴温度50℃、时间5min。
本课题同时选用了三种不同萃取剂对UHMWPE进行萃取,并通过各自的物理性质以及如上所述的一系列表征方法综合比较了三种萃取剂的萃取效果,选出了最佳萃取剂。