超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維具有較高的比強(qiáng)度和比模量,較低的斷裂伸長(zhǎng)率,較高的結(jié)晶度,被廣泛的應(yīng)用于國(guó)防軍事,航空航天等領(lǐng)域,是目前抗沖擊領(lǐng)域中應(yīng)用較多的高性能纖維之一,但是由于UHMWPE纖維表面的惰性及光滑性,使得UHMWPE纖維束在織造過程中容易產(chǎn)生松散、起毛起球等現(xiàn)象。同時(shí),直接將UHMWPE織物與樹脂進(jìn)行復(fù)合,容易造成部分纖維樹脂浸潤(rùn)不均勻的現(xiàn)象。本課題將紗線進(jìn)行加捻、包纏和熱處理,同時(shí)選取聚氨酯作為涂覆材料直接在紗線層面上對(duì)UHMWPE纖維束進(jìn)行涂覆處理,對(duì)這些紗線的力學(xué)和熱學(xué)性能進(jìn)行表征。最后選取力學(xué)性能優(yōu)異的2組紗線進(jìn)行后續(xù)的2.5D織造,探究加捻紗和聚氨酯涂覆紗織物在防穿刺、防切割和抗沖擊領(lǐng)域的性能差異。主要有以下幾點(diǎn)發(fā)現(xiàn):（1）通過改變加捻,包纏的工藝和熱處理溫度,對(duì)UHMWPE加捻紗和包纏紗的外觀形貌、力學(xué)和熱學(xué)性能等進(jìn)行表征,得出了UHMWPE紗線的最優(yōu)熱處理溫度,通過對(duì)不同加捻方式和捻度紗線的力學(xué)性能分析,得出了拉伸力學(xué)性能最優(yōu)的加捻紗線。實(shí)驗(yàn)選取的3種熱定型溫度（60℃,90℃,120℃）中,60℃熱定型效果最佳,該溫度下,紗線有較好定捻效果,且隨著... 

【文章來源】：武漢紡織大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

納米粒子復(fù)合前后聚乙烯分子鏈的結(jié)構(gòu)演變[22]

雖然UHMWPE纖維表面使用強(qiáng)氧化劑處理可以有效改善UHMWPE纖維與樹脂間的界面性能,但是這種化學(xué)刻蝕同時(shí)也降低了UHMWPE纖維的機(jī)械性能,而且這種改性方式操作較復(fù)雜,難以工業(yè)化,不僅浪費(fèi)化學(xué)試劑也會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。（2）等離子體處理

Lin等[65]為了制造UHMWPE纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,制備了具有兩種UHMWPE纖維增強(qiáng)材料的6種PU / DGEBA-g-IPN基質(zhì)（即,未處理的和經(jīng)等離子體處理的UHMWPE纖維）,然后根據(jù)其力學(xué)性能研究了增強(qiáng)復(fù)合材料。SEM對(duì)其斷裂表面的觀察表明,該聚氨酯/UHMWPE復(fù)合材料的界面粘合性和浸潤(rùn)性得到了明顯改善。Lyashenko-Miller等[66]制備了一種UHMWPE纖維/聚氨酯基復(fù)合材料層壓板,該層壓板與未處理的或功能化的碳納米管增強(qiáng)聚氨酯薄膜交錯(cuò)排列。結(jié)果表明,與非交錯(cuò)復(fù)合材料相比,UHMWPE纖維/ PU層壓板中平面處的CNT增強(qiáng)PU薄膜的交錯(cuò)可以顯著改善其層間斷裂韌性,斷裂韌性的改善是通過層間剪切強(qiáng)度的輕微降低實(shí)現(xiàn)的。吳利偉等[67]將聚氨酯材料與芳綸/UHMWPE織物復(fù)合,柔性聚氨酯作為織物的夾芯層對(duì)芳綸/UHMWPE織物進(jìn)行填充,對(duì)該夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的力學(xué)分析表明,其能量吸收效果和拉伸斷裂性能均表現(xiàn)優(yōu)異,同時(shí)該復(fù)合材料運(yùn)用了發(fā)泡技術(shù),密度小易于穿戴,拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)后的樣本如圖1.5所示。1.3 高性能纖維織物的研究進(jìn)展

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超高分子量聚乙烯纖維的性能與應(yīng)用[J]. 孫山峰,代士維,徐紹魁.  當(dāng)代化工研究. 2019(07)
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[7]超高分子量聚乙烯纖維的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 何正洋,潘志娟.  現(xiàn)代絲綢科學(xué)與技術(shù). 2018(04)
[8]仿生樹型超高分子量聚乙烯柔性防刺復(fù)合材料制備及其透濕性能[J]. 張恒,甄琪,錢曉明,劉讓同,張一風(fēng).  紡織學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]涂層防刺織物的制備及其防刺機(jī)制[J]. 張政,劉曉艷,于偉東.  紡織學(xué)報(bào). 2018(03)
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碩士論文
[1]填料改性UHMWPE復(fù)合材料的機(jī)械性能研究[D]. 吳賀賀.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]熔體紡絲法制備超高分子量聚乙烯纖維[D]. 甄萬(wàn)清.山東科技大學(xué) 2011
[3]超高分子量聚乙烯纖維的原料比較及抗蠕變性能研究[D]. 黃鑫.北京服裝學(xué)院 2010
[4]防彈纖維復(fù)合材料中樹脂的性能研究[D]. 俞喜菊.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3447681