超高分子量聚乙烯的交聯(lián)改性研究

《超高分子量聚乙烯的交聯(lián)改性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、學校代碼：10255學號：2160410東華大學碩士學位論文超高分子量聚乙烯的交聯(lián)改性研究RESEARCHONCROSSLINKINGMODIFICATIONOFULTRAHIGHMOLECULARWEIGHTPOLYETHYLENE學科專業(yè)：材料工程作者姓名：劉群指導(dǎo)老師：胡祖明答辯日期：2018年5月東華大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學術(shù)道德，崇尚嚴謹學風。所呈交的學位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對所寫的

2、內(nèi)容負責，并完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：年月日東華大學學位論文版權(quán)使用授權(quán)書學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)東華大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在年解密后適用本版權(quán)書。本學位論文屬于不保密□。學位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日東華大學劉群碩士學位論文答辯委員會成員名單姓名職稱職務(wù)工作單位備注馬敬紅教授答辯委員會主

3、席東華大學博導(dǎo)侯秀紅高級工程師答辯委員會委員上?；ぱ芯吭浩髽I(yè)導(dǎo)師陳惠芳教授答辯委員會委員東華大學碩導(dǎo)吉亞麗副教授答辯委員會委員東華大學碩導(dǎo)滕翠青副教授答辯委員會委員東華大學碩導(dǎo)夏于旻講師答辯委員會委員東華大學碩導(dǎo)周哲副教授答辯委員會委員東華大學碩導(dǎo)黃濤講師答辯委員會秘書東華大學碩導(dǎo)東華大學碩士學位論文超高分子量聚乙烯的交聯(lián)改性研究超高分子量聚乙烯的交聯(lián)改性研究摘要超高分子量聚乙烯（UHMWPE）分子量高，結(jié)構(gòu)簡單，無毒無害，具有優(yōu)異的綜合性能，可加工制作成管材、板材、薄膜和纖維等產(chǎn)品，使其得到廣泛的應(yīng)用。但是也存在抗蠕變性能差、易老化、親水性差和耐熱性差等不足。過氧

4、化物交聯(lián)可以形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在乙丙橡膠、電纜皮層和聚乙烯板材等材料得到廣泛應(yīng)用。同樣，過氧化物交聯(lián)也可以賦予UHMWPE優(yōu)異性能，改善其不足。因此，本論文以過氧化二異丙苯（DCP）為交聯(lián)劑，與UHMWPE樹脂粉末混合熱壓成片材，探討了DCP含量對交聯(lián)UHMWPE片材性能的影響。另外，研究了十氫萘反順比例和紡絲溫度對凍膠紡UHMWPE纖維性能的影響，進而探討了DCP交聯(lián)改性對UHMWPE纖維性能的影響。本論文采用相對分子質(zhì)量為100萬的UHMWPE原料與DCP制備DCP/UHMWPE復(fù)合母料，通過熱壓法制備交聯(lián)UHMWPE片材。DSC和XRD測試結(jié)果表明：交聯(lián)劑DCP

5、確實可以引發(fā)UHMWPE發(fā)生交聯(lián)，而且非等溫交聯(lián)反應(yīng)符合一級反應(yīng)。隨著DCP含量的增加，片材的結(jié)晶度和重結(jié)晶度都有降低，Tm和Tc也隨之而降低，（110）和（200）晶面對應(yīng)的晶粒尺寸大小也隨著DCP含量的增加而減小。對交聯(lián)改性前后片材的力學性能研究表明，DCP含量由0.5%增加到2%時，交聯(lián)UHMWPE片材的強度有一定程度上降低，但同時斷裂伸長率也大幅度的降低。交聯(lián)UHMWPE片材的蠕變伸長率降低，未I東華大學碩士學位論文超高分子量聚乙烯的交聯(lián)改性研究交聯(lián)UHMWPE片材的20min蠕變伸長率為33.75%，2%DCP交聯(lián)UHMWPE片材的20min蠕變伸長率降低到

6、7.09%，蠕變伸長率降低了78.99%。其次，使用十氫萘作為溶劑制備了UHMWPE凍膠，采用凍膠紡絲-超倍熱拉伸法制備UHMWPE纖維。主要研究了十氫萘反順比例、UHMWPE溶解溫度和DCP含量對十氫萘自凍膠中析出率隨時間的變化的影響，進一步探討了十氫萘反順比例、紡絲溫度對UHMWPE纖維性能的影響。研究結(jié)果表明：反順比例為60:40的十氫萘最終析出量最小，而反順比例為90:10的十氫萘最終的析出量最大。隨著溶解溫度的增加，十氫萘析出率增大。改性后凍膠中的十氫萘析出率明顯比改性前凍膠中的十氫萘析出率高。十氫萘凍膠紡UHMWPE纖維工藝表明，通過力學性能作為依據(jù)分析得

7、出，紡絲溫度為160℃、反順比例為60:40的十氫萘凍膠紡的UHMWPE纖維力學性能最優(yōu)異。最后，將DCP均勻混合入UHMWPE紡絲混合液中進行凍膠紡改性UHMWPE纖維，主要研究了DCP含量對改性纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài)、結(jié)晶性能、力學性能和抗蠕變性能的影響。DSC測試結(jié)果表明，改性后凍膠干燥纖維結(jié)晶度和重結(jié)晶度均減小，Tm也略微降低。改性纖維抗蠕變性能研究表明，在高溫低應(yīng)力環(huán)境下，改性后纖維抗蠕變性能明顯得到提高，0.8%DCP改性UHMWPE纖維在60℃下的20min抗蠕變改善效果和15min應(yīng)變回復(fù)改善效果分別為12.12%和1.67%，而100℃下的