熔纺UHMWPE/聚烯烃共混体系及其纤维结构性能研究

摘要

利用双螺杆挤出机将超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)与4种聚烯烃(PO1,PO2,PO3,PO4)按照1∶1的质量比共混造粒,采用DSC,SEM和POM等手段对不同UHMWPE/PO共混体系的共混组分分散状态进行研究;并探究不同拉伸倍数对UHMWPE/PO1(标记为U/PO1)纤维热性能、力学性能和纤维取向的影响.结果表明:UHMWPE/PO共混组分的熔体分散状态与共混组分PO的种类有关,U/PO1具有良好的熔体分散性,U/PO4稍差,而U/PO2和U/PO3则两相分相明显;在UHMWPE/PO共混物熔体降温结晶过程中,UHMWPE与PO1共混组分结晶分散较均匀,各晶区尺寸较小,表明该共混物在熔融状态时两相分布较均匀,UHMWPE与PO1具有较好的共混相容性,U/PO4稍差,而U/PO2和U/PO3两组分晶区出现明显分离,表明其在熔融状态时相容性差.纺丝实验表明,相分散均匀性较好的U/PO1可纺性也较好,其在325℃纺制的纤维经过17倍的牵伸,所获得的U/PO1共混纤维断裂强度和初始模量可分别达938和8 107 MPa.