高性能形状记忆UHMWPE纤维的制备及性能研究

摘要

以超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)粉末为原料,通过凝胶纺丝-超倍拉伸制备2种UHMWPE纤维(1^(#)、2^(#)试样),对纤维的力学性能、熔点和结晶度、表观形貌、单程形状记忆效应和双程形状记忆效应进行了表征。结果表明:1^(#)、2^(#)试样的第三级热拉伸温度分别为138,120℃(其他工艺条件相同),2^(#)试样的综合性能优于1^(#)试样,2^(#)试样的的直径为42μm,熔点为143.0℃,结晶度为70.1%,断裂强度为7.81 cN/dtex,模量为65.32 cN/dtex;UHMWPE纤维具有优异的单程形状记忆效应和良好的双程形状记忆效应,1^(#)试样单程形状记忆效应的形状固定率(R_(f))和形状回复率(R_(r))分别为99.2%和83.1%、双程形状记忆效应的平均可逆应变为20.84%,2^(#)试样单程形状记忆效应的R_(f)和R_(r)分别为99.0%和99.3%、双程形状记忆效应的平均可逆应变为39.77%;超倍拉伸过程中第三级拉伸温度选择120℃较138℃更合适。