超高分子量聚乙烯纤维的结构与性能

超高分子量聚乙烯纤维的结构与性能

何正洋1，潘志娟1,2

【摘要】超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是上世纪80年代开发出的一种新型高性能纤维。与其它纤维相比，UHMWPE纤维具有密度小、强度高、模量高、耐切割、耐腐蚀、耐化学药剂等特点，被广泛应用在绳索、防弹衣、航空航天等领域。本文测定与分析了不同规格UHMWPE纤维的结构与性能，结果表明：UHMWPE纤维的结晶度较高，在60%以上；在145 ℃会发生熔融，当温度到达500 ℃时，纤维会完全分解；单纤维的断裂伸长率在5%左右，断裂强度可达30 cN/dtex，初始模量可达800 cN/dtex；纤维在受到恒定外力作用时，很容易发生变形，抗蠕变性能比较差。

【期刊名称】现代丝绸科学与技术

【年(卷),期】2018(033)004

【总页数】3

【关键词】UHMWPE纤维；结晶度；热学性能；拉伸性能；蠕变性能

随着科学技术的发展，各种高性能纤维不断出现在我们的日常生产生活中。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是上世纪80年代开发出的一种新型高性能纤维[1]，其综合性能优异，具有密度小、强度高、模量高、耐切割、耐腐蚀、耐化学药剂等特点[2]，从而在众多高性能纤维中脱颖而出，被广泛应用在绳索、防弹衣、航空航天等领域[3]。目前，工业上多采用凝胶纺丝超倍拉伸技术制备UHMWPE纤维，制备UHMWPE纤维的原料分子量一般在100万以上。UHMWPE纤维的分子链以聚乙烯为基本结构，聚乙烯分子属于非极性分子，无极性基团，从而导致其与所接触的物质不容易发生化学反应，纤维具有很好