一、纳米粒子均匀分散超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维的制备（论文文献综述）
王新威,张玉梅,孙勇飞,巩明方,王原,茆汉军,王萍[1]（2020）在《超高分子量聚乙烯材料的研究进展》文中研究指明超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是高性能聚烯烃材料的典型代表,稳定的线性长链结构使其具有高强度、耐冲击、耐磨损、自润滑、耐化学腐蚀、耐低温等诸多优异性能。近年,UHMWPE加工、改性技术日益扩展、优化,形成了多种多样的UHMWPE制品,广泛应用于军民各项领域。本文综述了UHMWPE在催化聚合、纤维、膜、管材、板材及型材等方面的最新进展,重点介绍在各领域应用、加工、改性等方面的研究成果和发展趋势。
尚晴[2]（2019）在《高强高模UHMWPE单丝的制备及其结构与性能的研究》文中进行了进一步梳理超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维是三大高性能纤维之一,探讨其纺丝过程中结构与性能的关系对制备性能优异的UHMWPE纤维具有重要意义。本文使用自主研发的新型UHMWPE树脂,研究了一系列溶剂对其溶解行为,选择良溶剂松节油、聚α烯烃、白油和相对不良溶剂体系白油/橄榄油、白油/大豆油进行了冻胶纺丝-超拉伸试验。发现以聚α烯烃制备的UHMWPE凝胶无法牵伸成丝,由松节油得到的UHMWPE凝胶能得到总牵伸倍数为60的纤维,而白油、白油/橄榄油和白油/大豆油制备的UHMWPE凝胶能得到总牵伸倍数为180的纤维。对各纤维力学性能研究表明,使用溶剂体系为白油和橄榄油5:5得到的纤维（pe-bg5:5-fiber）力学性能最佳,断裂强度为43.9 c N/dtex,初始模量为1887c N/dtex;以松节油为溶剂得到的纤维力学性能最差,断裂强度为25.6 c N/dtex,初始模量为1025 c N/dtex。同时,纤维的微观结构参数表明,对于成品纤维来说,结晶度和取向度越高,晶粒尺寸越小,堆积片晶厚度越大,纤维表面越光滑,最终力学性能越好。对不同溶剂体系挤出的凝胶微观结构表征结果表明,聚α烯烃溶剂无法纺丝的主要原因在于其缠结分子量较低,仅为其它样品的四分之一左右,说明其缠结密度很高,分子间作用力过大导致凝胶无法被牵伸。其它能牵伸至较高倍数的凝胶样品的缠结分子量均在4×105-5.5×105范围。DSC、WAXS和SEM等结果说明,能够使凝胶中UHMWPE分子链形成较小尺寸的晶粒和堆叠片晶,且片晶之间团簇现象较少的溶剂体系,对纤维高倍热牵伸和晶体结构完善有着更大的优势。
许丽杰[3]（2017）在《超高分子量聚乙烯的双螺杆凝胶纺丝工艺与性能》文中研究表明超高分子量聚乙烯（UHMWPE）分子量为100万500万,作为高强度高模量纤维,在生物医疗、安全保护、航空航天、海洋工程等领域均有广泛的应用。但是由于目前纺丝技术水平较低,使纤维的机械性能、电性能等与理论值有很大差距。共混挤出材料性能的好坏取决于物料配比、工艺条件及螺杆组合,所以对UHMWPE纤维挤出工艺进行优化尤为重要。本文通过HT-30组合式双螺杆挤出机,对UHMWPE粉末/白油进行共混挤出得到UHMWPE凝胶;采用凝胶纺丝法得到UHMWPE纤维。首先,利用双螺杆挤出机制备UHMWPE纤维,通过正交试验分析和单因素实验分析,研究了UHMWPE浓度、螺杆转速和机筒温度对物料最初停留时间和纤维力学性能的影响,从而找到最优的工艺条件。结果表明:溶液浓度为6%,螺杆转速范围为1316rpm,机筒温度为160oC的情况下纤维的力学性能最优。其次,使用旋转式流变仪测试了UHMWPE片状凝胶和UHMWPE粉末/白油混合溶液的流变性能,研究分析了不同温度、不同浓度下UHMWPE片状凝胶和UHMWPE粉末/白油混合溶液的流变行为,得到了不同条件下两者的黏度数值,比较了两者的差别。发现UHMWPE片状凝胶的黏度比UHMWPE粉末/白油混合溶液的黏度小,两者的黏度均随溶液浓度的升高而增大,随温度的升高而减小。UHMWPE凝胶的流变行为研究可以对纺丝工艺中温度和浓度的选择和后期的模拟提供指导。最后,使用CFD流体模拟软件模拟螺杆挤出机的挤出过程,得到UHMWPE凝胶在螺杆内的速度场和截面上的最小速度值,并与实验结果中的停留时间作对比。研究发现:螺杆喂料段和熔融段的凝胶速度随着螺杆转速的升高而增大,而处于挤出段的凝胶的移动速度随螺杆转速的升高先增大后减小,并且模拟和实验得到的结论一致。温度（85oC95oC）对输送段物料的速度没有太大影响;对熔融段处的物料速度影响程度变大,并且随着温度的增大,凝胶速度先增大后减小;凝胶继续移动到排气段处,随着温度的增大,凝胶的移动速度减小幅度最大,温度对其影响程度最大
马林[4]（2017）在《缆绳用高强聚乙烯纤维的研制》文中研究指明超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）纤维具有突出的力学性能及其他优异性能,被广泛应用于军事防弹、安全防护、海洋工程和渔业等领域。随着世界各国对海洋资源的重视和开发,船用缆绳对UHMWPE纤维的需求正以前所未有的速度在递增。然而现有的UHMWPE纤维单丝较细,单纤维断裂力较低,使用过程中易磨毛磨断。本论文通过提高纺丝溶液浓度的方法制备单丝粗旦的UHMWPE纤维,在纤维强度略有降低的情况下,大大提高单纤维的断裂强力,以提高纤维的耐磨性能。本论文采用黏均分子质量为1.3×106、1.8×106和4.5×106左右的UHMWPE粉末为原料,使用双螺杆挤出机溶胀、溶解和挤出纺丝技术制备UHMWPE冻胶纤维,研究了冻胶纺丝工艺及后续热拉伸对UHMWPE纤维黏均分子量的影响,探究了UHMWPE分子量与干冻胶纤维可拉伸性能、成品纤维力学性能、热性能、结晶性能、抗蠕变性能及纤维耐磨性能的关系。将纳米Si C分散在萃取剂中,在UHMWPE冻胶纤维的萃取过程中对纤维进行改性,研究了改性前后纤维的各项结构性能的改变。研究表明UHMWPE纤维制备过程中的分子量降解不可忽视,降解过程主要发生在溶解纺丝阶段,超倍拉伸过程中纤维分子量降解趋势不明显;在UHMWPE溶解纺丝阶段,控制螺杆转速、纺丝温度以及纺丝液浓度对分子量降解影响重大;随螺杆转速的提高,螺杆剪切作用增强加剧了PE分子的降解,而物料在螺杆中停留时间变短则减轻了PE分子的高温热降解程度,同时,PE分子的热降解程度还受其溶解温度的影响,三者综合作用下使得螺杆转速和溶解温度对纤维分子量的影响较为复杂;而随着纺丝液浓度增加,UHMWPE降解趋势增大,且螺杆转速提高时,浓度影响更加明显;不同初始分子量原料在经过双螺杆溶胀、溶解和挤出纺丝后,分子量降解率达20%至90%,严重影响纤维材料的力学性能;制得UHMWPE纤维的分子量越高时,纤维可拉伸性能、力学性能、抗蠕变性能及耐磨性能均提高,纤维熔融峰和结晶峰变宽,最终熔融温度和结晶度变高,而结晶温度降低;当UHMWPE溶解解缠结程度不够使得其分子降解程度较低时,纤维分子量最高,但纤维表面呈现不均匀突起,纤维拉伸性能变差,各项综合性能也变差。经过硅烷偶联剂处理后的纳米Si C在二氯甲烷中分散性与抗团聚能力变强,可以通过萃取阶段均匀扩散进入UHMWPE冻胶纤维表层或内部,且分布均匀;纳米Si C萃取改性后的UHMWPE纤维结晶度变大,熔点略微升高,结晶温度变高且晶粒尺寸变小,当纳米Si C含量为10g/L时,纤维结晶性能最好;纳米Si C粒子的加入有利于声波沿纤维轴向的传递,改性后的UHMWPE纤维声速取向度变高,但当Si C含量增大时,纤维取向度开始降低;与未改性纤维相比,纳米Si C萃取改性后的纤维耐热性变强,5%失重温度及Tmax均提高了8℃左右;随着萃取液中纳米Si C浓度的增大,成品纤维的纤维强度、模量以及抗蠕变性能变强,纤维耐磨性能也有一定提高;Si C浓度为10g/L时,改性纤维力学性能和抗蠕变性能分别较未改性纤维提高了25%和37%。
纳铭钰[5]（2015）在《超高分子量聚乙烯凝胶及其复合材料的结构与性能研究》文中进行了进一步梳理超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种分子量在百万级以上的线性聚乙烯,具有优异的使用性能,且价格适中,在诸多领域具有广阔的应用前景。但是,UHMWPE因为分子链极长,熔融状态下黏度极高,加工性能差,所以改善UHMWPE的加工性能具有重要的研究价值和实际意义。此外,UHMWPE是一种弹性材料,存在刚性和亲水性不足的问题,且热稳定性和力学性能有可继续提高的空间,通过添加无机粒子制备UHMWPE复合材料是一种有效的方法。本文选用矿脂作为溶胀剂制备新型UHMWPE凝胶,减少UHMWPE分子链间的缠结,提高UHMWPE熔融态的可加工性,并分析了矿脂对UHMWPE的结晶行为和流变行为的影响。此外,本文采用热致相分离法,以埃洛石纳米管（HNT）作为填充相制备新型HNT/UHMWPE复合膜,研究HNT的含量以及表面改性对复合膜的结构与性能的影响。研究结果表明,通过矿脂溶胀,UHMWPE分子间缠结度降低,分子链自由度提高,对应力的松弛加快,体系弹性模量下降,加工性能改善。HNT可以提高复合材料的强度、热稳定性、结晶度和亲水性,最优添加量为2 wt.%。使用表面处理剂改善HNT与UHMWPE的界面结合后,复合膜的性能进一步提升。综上所述,使用矿脂溶胀法改善UHMWPE的加工性能非常有效,HNT的填充改性使UHMWPE复合材料的性能显着增强。只要选定合适的加工参数,合理的溶胀剂、适宜的HNT增强相配比,就能按照需求制备出UHMWPE产品。本文的研究结果可为UHMWPE产品的制备、加工和应用的发展提供可靠的理论依据。
张秀雨[6]（2014）在《超高相对分子质量聚乙烯纤维的硅烷交联改性研究》文中研究表明超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维具有高强高模、质轻柔软、优异的耐磨、耐化学和抗冲击等许多优异的性能,被广泛应用于绳索与纤维增强复合材料领域。由于UHMWPE大分子链具有线性结构,不含有极性基团,使纤维耐热性、抗蠕变性能及与树脂基体间的界面粘结性能均较差,限制了 UHMWPE纤维在复合材料领域的应用,因此对UHMWPE纤维进行改性具有极为重要的意义。本文意欲寻找一种较为简单且易于工业化的改性方法,在基本保持UHMWPE纤维优异力学性能的基础上,改善纤维的耐热性、抗蠕变性及表面粘结性能。本文采用过氧化苯甲酰（BPO）或过氧化十二酰（LPO）为引发剂,乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）为接枝改性剂,对UHMWPE冻胶纤维进行萃取改性,在热拉伸阶段引发硅烷在UHMWPE分子上的接枝反应,之后硅烷进一步水解、缩合而形成交联结构。采用紫外分光光度法研究了 UHMWPE冻胶纤维对改性剂的吸附作用;用美国ASTM 2765标准测试了改性前后纤维的凝胶含量;用差示扫描量热仪（DSC）和热失重分析仪（TG）测试了改性前后纤维的热性能和热稳定性能;用傅利叶红外光谱仪（FTIR）研究了纤维表面的化学结构;用2D-X射线衍射法法分析了改性前后纤维的结晶及取向程度;用水接触角测量仪测试了纤维的表面亲水性能,用微脱粘法测定了纤维与环氧树脂的界面剪切强度（IFSS）,用纤维强力仪和动态热机械分析仪（DMA）等分析了改性前后纤维的力学性能和抗蠕变性能。论文首先研究了不同萃取条件下UHMWPE冻胶纤维对改性剂的吸附性能及引发剂种类对改性前后纤维的结晶性能、热性能和力学性能的影响。结果表明:萃取过程中UHMWPE冻胶纤维能够吸附一定量的改性剂,采用3%VTMS-0.12%BPO改性液萃取时,UHMWPE纤维对BPO和VTMS的吸附量分别达13.7和109.1 mg/g纤维;改性后纤维在拉伸过程中逐渐形成稳定的交联结构;两种引发剂改性纤维的DSC结晶度、熔点、结晶温度和重结晶度均高于未改性纤维;UHMWPE纤维存在皮芯结构,皮层处的结晶度和晶区取向度均高于其芯层;BPO引发改性纤维的XRD结晶度变高,而LPO引发改性纤维的XRD结晶度则变低,各改性纤维的晶区取向度均低于未改性纤维;LPO改性纤维的力学性能低于BPO改性纤维,BPO为最佳的硅烷交联改性的引发剂。然后,论文研究了改性萃取液中BPO/VTMS质量比及VTMS浓度对改性纤维结构性能的影响,结果表明:随萃取改性溶液中BPO/VTMS质量比的增加,改性纤维的凝胶含量先增大后降低,最佳的BPO/VTMS质量比为1:25;纤维凝胶含量随VTMS加入量的增大而增加,适当的水处理可以增大纤维的凝胶含量;改性纤维的结晶度、熔点、结晶温度和重结晶度均随改性液VTMS浓度的增大而增大,至3%VTMS后又开始下降。不同浓度VTMS改性后纤维的断裂强度均低于未改性纤维,3%VTMS改性时纤维的凝胶含量为5.7%,改性纤维的力学性能损失最小。论文最后对不同浓度VTMS改性纤维的表面粘结性能、热稳定性能及各种温度应力条件下的抗蠕变性能进行了测试表征。结果表明:硅烷改性纤维具有较好的亲水性,随改性液中VTMS浓度的增大,改性纤维表面水接触角逐渐降低;硅烷改性可改善纤维与树脂间的界面粘结性能,3%VTMS-0.12%BPO改性UHMWPE纤维的表面粘结强度比未改性纤维提高了 11.6%;硅烷改性纤维的热稳定性有所下降,改性后纤维的最大降解速率变小,纤维残留率增大;在高温低应力、室温高应力和高温高应力下,改性纤维的抗蠕变性能均得到较大改善;环境温度越高,硅烷交联改性对高应力下纤维的抗蠕变性能改善幅度越大,但温度过高时,纤维蠕变对应力开始变得较为敏感。
韩亚刚[7]（2012）在《UHMWPE/CNTs复合纤维的制备及抗蠕变性能的研究》文中研究说明超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维是当今三大高性能纤维之一，由于其具有优异的力学性能，故被广泛应用于绳索、安全防护、高性能纺织品以及复合材料。但由于其存在易蠕变、耐热性差等缺点，限制了其在更广泛领域的应用。因此，研究超高分子量聚乙烯纤维的蠕变性能具有重要理论和实际意义。本论文采用添加碳纳米管（CNTs）的方法对UHMWPE纤维进行抗蠕变改性研究。采用H2SO4/KMnO4混合体系对CNTs进行纯化，并采用钛酸酯偶联剂对经纯化的CNTs进行了功能化处理；研究了CNTs在纺丝溶剂白油中的分散性能；之后，将经纯化和功能化的CNTs添加到UHMWPE/白油体系中，采用凝胶纺丝法制备了UHMWPE/CNTs复合纤维。利用FTIR、XRD、SEM、POM、TGA、Raman光谱以及力学性能测试等手段，研究了纯化及功能化对于CNTs结构的影响，同时研究了UHMWPE/CNTs复合纤维的结构和抗蠕变性能。研究结果表明，纯化和功能化处理后，CNTs轮廓更加清晰，团聚现象得到改善，CNTs与白油相容性提高，分散性得到改善；CNTs在UHMWPE/CNTs凝胶体系中具有成核剂作用，CNTs可使UHMWPE晶粒尺寸下降、热结晶温度升高，结晶速率略有提高；利用Raman光谱对UHMWPE/CNTs复合纤维中CNTs的取向结构研究结果表明，随着牵伸倍数的增大，CNTs逐渐沿纤维轴向排列；力学性能测试表明，CNTs最佳添加量为2wt%，此时UHMWPE/CNTs复合纤维与未添加CNTs的UHMWPE纤维相比，抗蠕变性能大大提高，断裂强度和杨氏模量分别为23.8cN/dtex和1031cN/dtex。此外，添加CNTs之后，UHMWPE/CNTs复合纤维的热稳定性能也得到一定程度提高。
李燕[8]（2012）在《多壁碳纳米管改性超高分子量聚乙烯纤维的研究》文中认为超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维具有高强、高模、质轻柔软、优异的耐磨、耐化学和抗冲击等许多优异的性能,被广泛地应用于纤维增强复合材料领域。但UHMWPE纤维分子中不含有极性基团,表面光滑,与树脂基体间的表面粘结性能较差;另外UHMWPE纤维耐热性能和抗蠕变性能均较差,大大限制了纤维在复合材料领域中的应用,因此对UHMWPE纤维进行表面改性具有极为重要的意义。对UHMWPE纤维进行改性的方法很多,但均存在一些不足。本论文欲寻找一种较为简便且易于工业化的改性方法,在基本保持UHMWPE纤维优异力学性能的基础上,同时改善纤维的表面粘结性能、耐热性能和抗蠕变性能。本论文选用几种碳纳米管作为改性剂,采用与UHMWPE共混纺丝改性方法,以及将碳纳米管分散在萃取剂中对UHMWPE冻胶纤维进行萃取的改性方法,分别制得了碳纳米管改性UHMWPE纤维。用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶红外仪（FTIR）研究了改性前后纤维的表面形态结构和表面化学结构;用万能材料试验机测试了纤维的力学性能;用差式扫描量热仪（DSC）和热失重分析仪（TG）分析了改性前后纤维的热性能和耐热性能;用广角X射线衍射法（WAXD和2D-WAXD）分析了改性前后纤维的结晶及取向变化情况;用接触角测试和纤维与环氧树脂间的界面剪切强度（IFSS）研究了纤维的粘结性能。论文首先选用MWNTs和酸化处理的MWNTs对UHMWPE纤维进行纺丝和萃取改性处理,研究了改性前后纤维的结构性能变化。结果发现:萃取改性后单分散的碳管可以扩散进入纤维表层,MWNTs-COOH与UHMWPE共混纺丝后在冻胶纤维内分布比较均匀,对纤维进行萃取改性后有较多碳管吸附于纤维表层;MWNTs纺丝改性UHMWPE纤维的拉伸性能较差,而萃取改性纤维的拉伸性能及制得纤维的力学性能与未改性纤维基本一致;MWNTs-COOH纺丝改性及萃取改性制得UHMWPE纤维的力学性能均较未改性纤维略有提高;改性后纤维的熔点、结晶度均较未改性纤维有所提高,晶粒尺寸则有所减小;改性纤维的耐热性能有较大提高,MWNTs-COOH萃取改性纤维失重5%的温度比未改性纤维提高了 21℃,纤维的抗蠕变性能也得到改善;改性后纤维表面粘结性能有所增加,萃取改性对纤维的表面粘结性能贡献更大,与环氧树脂间的IFSS较未改性纤维提高了 33.9%。然后用硅烷偶联剂KH550对MWNTs进行官能化处理制得MWNTs-KH550,用其分别对UHMWPE纤维进行纺丝改性和萃取改性制得改性纤维,研究了改性前后纤维的结构性能变化。结果发现:改性后纤维的力学性能有进一步的提高,尤其是萃取改性后纤维的模量得到了较大的提高;MWNTs-KH550改性后纤维的熔点及DSC结晶度均有所提高,纺丝改性和萃取改性纤维失重5%的温度分别提高了 19℃和20℃,改性后纤维的抗蠕变性能也得到一定程度的改善;Raman分析可知,经过KH550处理的MWNTs在改性纤维中的取向因子较未处理的MWNTs要大;改性后纤维的结晶度有所提高,而晶粒尺寸则有所减小;纤维结晶度及晶区取向因子均随拉伸倍数的增加而增加,且拉伸初期增加较快,拉伸后期增大趋势开始变缓;MWNTs-KH550改性后纤维的表面浸润性能增加,与环氧树脂间的IFSS增加了 41.1%,其改性效果优于MWNTs-COOH。
朱加尖[9]（2011）在《超高分子量聚乙烯树脂的冻胶纺丝性能研究》文中研究表明超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种线性结构的具有优异综合性能的热塑性树脂。国外公司在UHMWPE纤维制备上具有专用树脂开发到纤维加工的成套技术,而国内对于UHMWPE树脂生产与纤维制备分属不同厂家,树脂参数与纤维制备技术不能形成对应关系。本文对A、B、C、D四种不同UHMWPE纤维用树脂的表观性能进行研究,对不同树脂的溶液性能进行分析,通过溶解、冻胶纺丝、萃取干燥及超倍拉伸,制备UHMWPE纤维,并采用各种测试手段对UHMWPE树脂与纺丝性能的关系进行初步的探讨。研究表明：A、B、C、D四种不同的纤维用树脂的表观物性具有如下基本特征：特性粘度为20～26,平均粒径在150～180微米,样品的80%粒径分布在60-100目之间（150-420μm）,粒度分布宽度（D90-D10）／D50<1.5,屈服强度≥20MPa,拉伸强度≥29MPa,弹性模量≥690MPa,断裂伸长率≥290%。通过分析不同UHMWPE树脂的电镜照片,A与C的树脂颗粒表面呈粉碎性结构,而B、D树脂的颗粒表面呈现沟壑结构；四种树脂的结晶性能与树脂的许多性能有着重要的关联,树脂A的结晶度最大,D的结晶度最小,而B、C的结晶度居中且相对接近。制备均匀的UHMWPE溶液是冻胶纺丝的首要任务。UHMWPE溶液的制备包括溶胀和溶解两个过程,通过最佳溶胀温度、溶胀比等判断溶液的溶胀效果。实验结果表明,A、B、C、D四种树脂的最佳溶胀温度接近,均在134℃左右；随着悬浮液浓度的增加,UHMWPE的溶胀比逐渐减小,但为满足工业化生产一般选择浓度为10%；随着溶胀时间的增加,UHMWPE的溶胀效果变好,溶胀比逐渐增大,当达到20分钟后,溶胀比的值趋向平稳；分子量越大,所测的UHMWPE溶胀比值越小,分子量分布窄的纤维用树脂溶胀溶解效果好,而粒径分布宽度小,溶胀溶解的更加充分。可纺性是一个复杂的概念,本文将纺丝溶液流体从双螺杆挤出时的断裂高度数值作为判断可纺性的直接依据,研究发现,断裂高度在6cm左右时具有较好的可纺性。以四种UHMWPE树脂为原料进行冻胶纺丝时,纺丝浓度为8wt%、纺丝温度为240-290℃、螺杆转速为5.6r/min的条件下均能制备性能良好的四种UHMWPE冻胶纤维。萃取干燥后采用自制拉伸仪对UHMWPE纤维进行三级拉伸,最佳一级拉伸温度T1为80℃,二级拉伸温度T2为100℃,三级拉伸温度T3为110℃。通过万能拉伸试验机、DSC、WAXD、SEM、声速法等对UHMWPE纤维的力学性能、热性能、结晶性能、形态结构、取向等进行测试分析。结果表明：由四种树脂所制得的UHMWPE纤维的强度和模量分别能达到30-32cN/dtex和730-940cN/dtex。UHMWPE纤维的热性能随着拉伸倍数的增加而升高；纤维的结晶度随着拉伸倍数的增加而增大,且A、D的结晶度高于B、C；纤维电镜分析结果表明,纤维表面粗糙不平,许多片状结构物层层排列,纤维截面呈现微纤缠结网络结构,且A、D的表面和截面比B、C更致密；随着拉伸倍数的提高,纤维中大分子得到更好的取向,其中A、D的取向因子高于B、C。
黄鑫[10]（2010）在《超高分子量聚乙烯纤维的原料比较及抗蠕变性能研究》文中研究指明虽然超高分子量聚乙烯纤维被认为是我国首个真正实现工业化的高性能纤维,但是目前国产UHMWPE纤维制备仍然存在重大技术难题,一是国产原料综合性能与进口原料仍存在差距,因此目前多数UHMWPE纤维企业原料依赖进口;二是生产工艺不过关,纤维各项指标与进口产品差距较大。近年来,由于市场的细分,国外用户对除强度、模量等传统指标之外的其他性能也提出了苛刻的指标要求,在其中就包括用于绳索纤维的抗蠕变性能。因此,加强对国产、进口原料的比较研究和纤维抗蠕变性能的研究具有理论和实际价值。本研究选用了国内外三种不同UHMWPE原料,采用冻胶纺丝工艺,利用双螺杆挤出机制备冻胶原丝,经过萃取干燥、热拉伸后制成UHMWPE纤维。采用Mastersizer2000粒度分析仪、差示扫描量热仪（DSC）、Instron5969材料万能试验机等仪器对不同原料及其纤维的各项性能进行了分析测试。研究结果表明:原料粒度、分子量等对其溶解过程具有一定影响;冻胶纺丝过程中,高温条件下进口原料的降解明显高于国产原料,相对分子量发生明显下降;由于纺丝过程中原料发生不同程度的降解,三种纤维的力学性能存在明显差异。在本研究条件下,国产原料所得纤维强度、模量以及抗蠕变性能优于进口原料。为了提高UHMWPE纤维抗蠕变性能,本研究尝试利用紫外光辐照交联的方法提高其抗蠕变性能。分别选取了不同生产阶段的UHMWPE纤维进行紫外辐照交联改性,并探究了如纤维在正庚烷中的浸泡时间、交联剂（TMPTA）浓度及紫外光辐照时间等因素对交联效果的影响,并应用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）及Instron5969材料万能试验机等仪器对改性前后纤维的结构与性能进行了测试分析。研究结果表明:48h为UHMWPE纤维在正庚烷中的最佳浸泡时间;6min为紫外光最佳辐照改性时间;与初生纤维和成品纤维相比,冻胶纤维在相同改性条件下最易发生交联反应;经过交联改性的UHMWPE纤维断裂强度和断裂伸长略有下降,弹性模量和抗蠕变性能有所提高,且纤维表面形貌也发生了一定改变。
二、纳米粒子均匀分散超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维的制备（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纳米粒子均匀分散超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维的制备（论文提纲范文）
（1）超高分子量聚乙烯材料的研究进展（论文提纲范文）
| 1 UHMWPE树脂的催化聚合 |
| 1.1 催化技术 |
| 1.2 聚合技术 |
| 2 UHMWPE纤维 |
| 2.1 干法路线纺丝 |
| 2.2 湿法路线纺丝 |
| 2.3 熔融路线纺丝 |
| 3 膜材料 |
| 3.1 湿法锂电池隔膜 |
| 3.2 蓄电池隔板 |
| 3.3 烧结膜 |
| 3.4 中空纤维膜 |
| 4 UHMWPE管材 |
| 4.1 挤出技术 |
| 4.2 改性技术 |
| 4.3 复合技术 |
| 5 UHMWPE板材、型材 |
| 5.1 模压成型 |
| 5.2 注塑成型 |
| 5.3 人工关节 |
| 6 UHMWPE专利申请 |
| 7 结语 |
（2）高强高模UHMWPE单丝的制备及其结构与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超高分子量聚乙烯纤维的发展历史 |
| 1.1.1 国外超高分子量聚乙烯纤维发展历史 |
| 1.1.2 国内超高分子量聚乙烯纤维发展历史 |
| 1.2 超高分子量聚乙烯纤维的物理与化学性质 |
| 1.2.1 基本物理性质 |
| 1.2.2 力学性能 |
| 1.2.3 热性能 |
| 1.2.4 耐光照以及化学试剂稳定性 |
| 1.2.5 生物相容性 |
| 1.3 超高分子量聚乙烯纤维的应用及发展 |
| 1.3.1 防弹材料 |
| 1.3.2 绳缆 |
| 1.3.3 防切割手套 |
| 1.3.4 凉感织物 |
| 1.3.5 生物医用材料 |
| 1.4 超高分子量聚乙烯纤维的制备方法 |
| 1.4.1 固相挤出法 |
| 1.4.2 表面结晶生长法 |
| 1.4.3 高倍热拉伸法或区域拉伸法 |
| 1.4.4 冻胶挤压-超拉伸法 |
| 1.4.5 增塑熔融纺丝法 |
| 1.4.6 冻胶纺丝-超倍拉伸法 |
| 1.5 超高分子量聚乙烯纤维的结构与性能研究 |
| 1.5.1 纤维高强化基本原理 |
| 1.5.2 纤维高强化的国内外工作 |
| 1.5.2.1 UHMWPE树脂合成的国内外工作 |
| 1.5.2.2 UHMWPE纺丝工艺的国内外工作 |
| 1.6 研究意义和内容 |
| 第二章 UHMWPE纤维的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 实验设备和仪器 |
| 2.2.3 实验与测试方法 |
| 2.2.3.1 高温GPC分析 |
| 2.2.3.2 SEM分析 |
| 2.2.3.3 WAXS分析 |
| 2.2.3.4 DSC分析 |
| 2.2.3.5 溶解分析 |
| 2.2.3.6 冻胶纺丝-超拉伸法制备纤维 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 UHMWPE树脂的性能 |
| 2.3.1.1 分子量 |
| 2.3.1.2 UHMWPE树脂颗粒大小及形貌研究 |
| 2.3.1.3 UHMWPE树脂的结晶性能分析 |
| 2.3.2 UHMWPE纤维纺丝的溶剂选择 |
| 2.3.2.1 不同溶剂的特性比较 |
| 2.3.2.2 UHMWPE树脂在不同溶剂中的溶解情况 |
| 2.3.3 UHMWPE纤维纺丝工艺参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 UHMWPE纤维的结构与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 实验设备和仪器 |
| 3.2.3 实验与测试 |
| 3.2.3.1 线密度测试 |
| 3.2.3.2 力学性能测试 |
| 3.2.3.3 SEM分析 |
| 3.2.3.4 DSC分析 |
| 3.2.3.5 WAXS分析 |
| 3.2.3.6 SAXS分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 UHMWPE纤维的力学性能 |
| 3.3.1.1 UHMWPE纤维的线密度 |
| 3.3.1.2 纤维的力学性能 |
| 3.3.2 UHMWPE纤维的直径和形貌 |
| 3.3.3 UHMWPE纤维的DSC分析 |
| 3.3.3.1 多级热拉伸过程的DSC分析 |
| 3.3.3.2 各纤维的DSC分析 |
| 3.3.4 UHMWPE纤维的WAXS分析 |
| 3.3.4.1 多级热拉伸过程的WAXS分析 |
| 3.3.4.2 各纤维的WAXS分析 |
| 3.3.5 UHMWPE纤维的SAXS分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 UHMWPE成纤过程中的凝聚态研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料与试剂 |
| 4.2.2 实验设备和仪器 |
| 4.2.3 表征与测试 |
| 4.2.3.1 出油率分析 |
| 4.2.3.2 热压试验 |
| 4.2.3.3 流变分析 |
| 4.2.3.4 冷冻干燥实验 |
| 4.2.3.5 DSC分析 |
| 4.2.3.6 WAXS分析 |
| 4.2.3.7 SEM分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 UHMWPE凝胶出油率分析 |
| 4.3.2 UHMWPE凝胶的流变分析 |
| 4.3.3 UHMWPE凝胶的DSC分析 |
| 4.3.4 UHMWPE凝胶的SEM分析 |
| 4.3.5 UHMWPE凝胶的WAXS分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 发表论文情况 |
| 致谢 |
（3）超高分子量聚乙烯的双螺杆凝胶纺丝工艺与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超高分子聚乙烯纤维的改性研究进展 |
| 1.2 UHMWPE纤维的主要加工方法 |
| 1.3 凝胶纺丝工艺及其影响因素 |
| 1.3.1 原料配比对UHMWPE纤维性能的影响 |
| 1.3.2 双螺杆温度转速等工艺条件对UHMWPE纤维性能的影响 |
| 1.3.3 后续萃取拉伸工艺对UHMWPE纤维性能的影响 |
| 1.4 UHMWPE数值模拟研究现状 |
| 1.5 本研究的主要内容及意义 |
| 第二章 双螺杆混合挤出UHMWPE纤维实验 |
| 2.1 双螺杆共混挤出与材料表征实验 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 正交试验设计 |
| 2.1.4双螺杆共混挤出实验 |
| 2.1.5 材料热力学性能测试 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 正交分析工艺条件对凝胶停留时间及纤维性能的影响 |
| 2.2.2 单因素实验研究工艺条件对凝胶停留时间及纤维性能的影响 |
| 2.2.3 不同质量分数UHMWPE凝胶的结晶性能分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 UHMWPE凝胶流变性能的研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 冻胶试样的制备 |
| 3.1.2 UHMWPE凝胶流变测试设备及测试步骤 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 不同条件下UHMWPE凝胶的应力曲线 |
| 3.2.2 不同条件下UHMWPE凝胶的黏度曲线 |
| 3.2.3 UHMWPE凝胶的黏度曲线拟合 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 UHMWPE凝胶流场模拟研究 |
| 4.1 模拟 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 不同转速下的速度场模拟 |
| 4.2.2 不同温度下的速度场模拟 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）缆绳用高强聚乙烯纤维的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 UHMWPE纤维的性能 |
| 1.2.1 优异的力学性能 |
| 1.2.2 优越的耐磨性能 |
| 1.2.3 良好的电绝缘性 |
| 1.2.4 优良的能量吸收性能 |
| 1.2.5 优异的耐化学腐蚀性 |
| 1.3 UHMWPE纤维的应用 |
| 1.3.1 海洋工程 |
| 1.3.2 体育用品领域 |
| 1.3.3 仿生材料领域 |
| 1.3.4 军事防护材料 |
| 1.3.5 其他方面 |
| 1.4 UHMWPE纤维的制备方法 |
| 1.4.1 高压固态挤出法 |
| 1.4.2 表面结晶生长法 |
| 1.4.3 增塑熔融纺丝法 |
| 1.4.4 凝胶纺丝-热拉伸法 |
| 1.5 UHMWPE纤维冻胶纺丝工艺 |
| 1.5.1 溶解过程 |
| 1.5.2 冻胶原丝形成过程 |
| 1.5.3 UHMWPE冻胶纤维的萃取 |
| 1.5.4 UHMWPE初生纤维的热拉伸 |
| 1.6 UHMWPE纤维的改性 |
| 1.6.1 UHMWPE纤维的抗蠕变改性 |
| 1.6.2 UHMWPE纤维的耐热改性 |
| 1.6.3 UHMWPE纤维的耐磨改性 |
| 1.6.4 UHMWPE的填充改性 |
| 1.6.5 UHMWPE的化学交联改性 |
| 1.6.6 UHMWPE纤维的表面改性 |
| 1.7 UHMWPE改性中存在的问题 |
| 1.8 本课题的研究内容 |
| 第二章 冻胶纺丝制备粗旦UHMWPE纤维的降解行为及对纤维结构性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验设备与原料 |
| 2.2.2 UHMWPE纤维的制备 |
| 2.2.3 纤维黏均分子量的测试 |
| 2.2.4 纤维纤度测试 |
| 2.2.5 纤维力学性能测试 |
| 2.2.6 纤维蠕变性能测试 |
| 2.2.7 纤维可拉伸性能测试 |
| 2.2.8 纤维耐磨性测试 |
| 2.2.9 纤维DSC测试 |
| 2.2.10 纤维XRD测试 |
| 2.2.11 纤维取向度测试 |
| 2.2.12 纤维表面形态结构的观察 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 溶解纺丝工艺对UHMWPE纤维黏均分子量的影响 |
| 2.3.2 UHMWPE成品纤维分子量对性能的影响 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 纳米SiC改性UHMWPE纤维的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验设备与原料 |
| 3.2.2 纳米SiC表面分散UHMWPE纤维的制备 |
| 3.2.3 纤维DSC测试 |
| 3.2.4 纤维XRD测试 |
| 3.2.5 纤维取向度测试 |
| 3.2.6 纤维热重分析（TGA）测试 |
| 3.2.7 纤维纤度测试 |
| 3.2.8 纤维力学性能测试 |
| 3.2.9 纤维蠕变性能测试 |
| 3.2.10 纤维截面及表面形态结构观察 |
| 3.2.11 纤维耐磨性测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 纳米SiC改性UHMWPE纤维截面与表面观察 |
| 3.3.2 纳米SiC萃取改性对UHMWPE纤维热性能和结晶性能的影响 |
| 3.3.3 纳米SiC萃取改性对UHMWPE纤维取向的影响 |
| 3.3.4 纳米SiC对UHMWPE纤维热稳定性能的影响 |
| 3.3.5 纳米SiC萃取改性对UHMWPE纤维力学性能的影响 |
| 3.3.6 纳米SiC萃取改性对UHMWPE纤维的蠕变性能的影响 |
| 3.3.7 纳米SiC对UHMWPE纤维的耐磨性能的影响 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 总结 |
| 参考文献 |
| 研究生期间发表论文 |
| 致谢 |
（5）超高分子量聚乙烯凝胶及其复合材料的结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 UHMWPE简介 |
| 1.2 UHMWPE的应用 |
| 1.3 UHMWPE加工性能的改善 |
| 1.3.1 与中、小分子有机物共混改性 |
| 1.3.2 添加润滑剂改性 |
| 1.3.3 添加液晶高分子改性 |
| 1.3.4 加工技术改善 |
| 1.4 UHMWPE纳米复合材料 |
| 1.4.1 纳米陶瓷/UHMWPE复合材料 |
| 1.4.2 纳米级黏土/UHMWPE复合材料 |
| 1.4.3 碳纳米管/UHMWPE复合材料 |
| 1.4.4 埃洛石纳米管复合材料 |
| 1.4.5 复合材料界面改性的研究 |
| 1.5 本论文的研究目的与内容 |
| 第二章 溶胀剂种类对UHMWPE结构性能的影响 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 实验试剂 |
| 2.2.3 样品制备 |
| 2.2.4 差示扫描量热分析 |
| 2.2.5 热重分析 |
| 2.2.6 X射线衍射分析 |
| 2.2.7 流变学表征 |
| 2.2.8 力学性能测试 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 溶胀剂差示扫描量热分析 |
| 2.3.2 溶胀剂热重分析 |
| 2.3.3 UHMWPE 的 XRD 分析 |
| 2.3.4 UHMWPE的热性能 |
| 2.3.5 UHMWPE凝胶的流变性能 |
| 2.3.6 UHMWPE的机械性能 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 溶胀剂含量对UHMWPE的结构与性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 实验试剂 |
| 3.2.3 样品制备 |
| 3.2.4 UHMWPE含量检测 |
| 3.2.5 形貌观测 |
| 3.2.6 流变学表征 |
| 3.2.7 结晶行为表征 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 UHMWPE/矿脂凝胶的形貌分析 |
| 3.3.2 UHMWPE/矿脂凝胶的流变性能 |
| 3.3.3 UHMWPE/矿脂凝胶的结晶行为 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 HNT/UHMWPE纳米复合材料的结构与性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验仪器 |
| 4.2.2 实验试剂 |
| 4.2.3 样品制备 |
| 4.2.4 形貌观测 |
| 4.2.5 X射线衍射分析 |
| 4.2.6 力学性能测试 |
| 4.2.7 热性能测试 |
| 4.2.8 接触角测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 HNT/UHMWPE复合膜的微观形貌 |
| 4.3.2 HNT/UHMWPE复合膜的晶体结构 |
| 4.3.3 HNT/UHMWPE复合膜的力学性能 |
| 4.3.4 HNT/UHMWPE复合膜的热稳定性 |
| 4.3.5 HNT/UHMWPE复合膜的结晶行为 |
| 4.3.6 HNT/UHMWPE复合膜的表面亲水性 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（6）超高相对分子质量聚乙烯纤维的硅烷交联改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 UHMWPE纤维的主要成型方法 |
| 1.3 超高分子量聚乙烯纤维的改性技术 |
| 1.3.1 物理改性 |
| 1.3.2 等离子体改性方法 |
| 1.3.3 化学改性 |
| 1.4 交联超高分子量聚乙烯纤维的主要表征方法 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 改性剂的吸附量及引发剂的选择 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 UHMWPE冻胶纤维的制备 |
| 2.3.2 改性萃取液的配置 |
| 2.3.3 UHMWPE冻胶纤维的萃取干燥及热拉伸 |
| 2.3.4 UHMWPE纤维的扫描电镜(SEM)测试 |
| 2.3.5 萃取前后改性剂溶液的紫外测试 |
| 2.3.6 纤维凝胶含量的测试 |
| 2.3.7 纤维的DSC测试 |
| 2.3.8 纤维的FTIR测试 |
| 2.3.9 纤维的力学性能测试 |
| 2.3.10 纤维的XRD测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 UHMWPE干冻胶纤维的场发射扫描电镜分析 |
| 2.4.2 萃取前后改性萃取溶液的紫外光谱分析 |
| 2.4.3 拉伸过程中纤维凝胶含量的变化 |
| 2.4.4 硅烷交联改性对纤维表面化学结构的影响 |
| 2.4.5 引发剂种类对纤维凝胶含量的影响 |
| 2.4.6 引发剂种类对纤维热性能的影响 |
| 2.4.7 引发剂种类对改性纤维结晶结构的影响 |
| 2.4.8 引发剂种类对纤维力学性能的影响 |
| 2.4.9 本章小结 |
| 第三章 VTMS-BPO改性UHMWPE纤维的结构性能研究 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.2 实验仪器 |
| 3.3 试验方法 |
| 3.3.1 UHMWPE冻胶纤维的制备 |
| 3.3.2 改性萃取液的配置 |
| 3.3.3 UHMWPE冻胶纤维的萃取干燥及热拉伸 |
| 3.3.4 UHMWPE纤维的水处理 |
| 3.3.5 纤维凝胶含量的测试 |
| 3.3.6 纤维的DSC测试 |
| 3.3.7 纤维的XRD测试 |
| 3.3.8 纤维的力学性能的测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 UHMWPE纤维凝胶含量的影响因素分析 |
| 3.4.2 硅烷交联改性对纤维热性能的影响 |
| 3.4.3 硅烷交联改性对纤维结晶性能的影响 |
| 3.4.4 硅烷交联改性对纤维力学性能的影响 |
| 3.4.5 本章小结 |
| 第四章 硅烷交联改性UHMWPE纤维的改性效果研究 |
| 4.1 实验原料 |
| 4.2 实验仪器 |
| 4.3 试验方法 |
| 4.3.1 UHMWPE冻胶纤维的制备 |
| 4.3.2 改性萃取液的配置 |
| 4.3.3 UHMWPE冻胶纤维的萃取干燥及热拉伸 |
| 4.3.4 改性纤维的水接触角测试 |
| 4.3.5 改性纤维-环氧树脂的截面剪切强度(IFSS)测试 |
| 4.3.6 改性纤维的热失重(TG)测试 |
| 4.3.7 改性纤维的蠕变性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 硅烷交联改性对纤维亲水性的影响 |
| 4.4.2 硅烷交联改性对纤维与基体间界面粘结强度的影响 |
| 4.4.3 硅烷交联改性对纤维热稳定性的影响 |
| 4.4.4 硅烷交联改性对纤维蠕变性能的影响 |
| 4.4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位论文期间的研究成果目录 |
| 致谢 |
（7）UHMWPE/CNTs复合纤维的制备及抗蠕变性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 UHMWPE 纤维概述 |
| 1.2 UHMWPE 纤维研究状况 |
| 1.2.1 UHMWPE 纤维国外研究状况 |
| 1.2.2 UHMWPE 纤维国内研究状况 |
| 1.3 UHMWPE 纤维的性能及用途 |
| 1.3.1 UHMWPE 纤维的性能 |
| 1.3.2 UHMWPE 纤维的用途 |
| 1.3.2.1 绳索缆绳 |
| 1.3.2.1.1 商业捕鱼 |
| 1.3.2.1.2 工业应用 |
| 1.3.2.1.3 海洋运输 |
| 1.3.2.1.4 海洋工业 |
| 1.3.2.1.5 船艇绳缆 |
| 1.3.2.1.6 钓鱼线 |
| 1.3.2.2 安全防护 |
| 1.3.2.2.1 人身防护 |
| 1.3.2.2.2 机动车辆防护 |
| 1.3.2.3 网类 |
| 1.3.2.3.1 商业捕鱼 |
| 1.3.2.3.2 航空运输 |
| 1.3.2.4 高性能纺织物 |
| 1.3.2.4.1 防割手套 |
| 1.3.2.4.2 帆船帆布 |
| 1.4 UHMWPE 纤维纺丝工艺 |
| 1.5 UHMWPE 纤维存在的缺陷及其蠕变 |
| 1.5.1 UHMWPE 纤维存在的缺陷 |
| 1.5.2 UHMWPE 纤维的蠕变 |
| 1.6 UHMWPE 纤维的改性研究 |
| 1.6.1 共混填充改性 |
| 1.6.2 过氧化物交联法 |
| 1.6.3 多次拉伸法 |
| 1.6.4 紫外辐照交联法 |
| 1.6.5 高能射线辐射 |
| 1.6.6 偶联剂改性法 |
| 1.6.7 其他 |
| 1.7 碳纳米管 |
| 1.7.1 碳纳米管概述 |
| 1.7.2 碳纳米管的结构 |
| 1.7.3 碳纳米管的制备方法 |
| 1.7.3.1 电弧放电法 |
| 1.7.3.2 复合电极电弧催化法 |
| 1.7.3.3 碳氢化合物催化裂解法 |
| 1.7.3.4 激光蒸发法 |
| 1.7.4 碳纳米管的纯化 |
| 1.7.4.1 物理纯化法 |
| 1.7.4.1.1 离心过滤纯化法 |
| 1.7.4.1.2 凝胶渗透色谱法 |
| 1.7.4.1.3 电泳纯化法 |
| 1.7.4.2 化学纯化法 |
| 1.7.4.2.1 气相氧化纯化法 |
| 1.7.4.2.2 液相氧化纯化法 |
| 1.7.4.2.3 电化学纯化法 |
| 1.7.4.3 综合纯化法 |
| 1.7.5 碳纳米管的功能化 |
| 1.7.5.1 共价功能化 |
| 1.7.5.2 非共价功能化 |
| 1.8 UHMWPE/CNTs 复合纤维的研究进展 |
| 1.9 本课题的目的及意义 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 CNTs 酸氧化纯化和功能化 |
| 2.3 UHMWPE/CNTs 复合纤维的制备 |
| 2.3.1 UHMWPE/CNTs 冻胶丝的制备 |
| 2.3.2 UHMWPE/CNTs 冻胶纤维的萃取 |
| 2.3.3 UHMWPE/CNTs 萃取纤维的干燥 |
| 2.3.4 UHMWPE/CNTs 复合纤维的超倍牵伸 |
| 2.4 测试与表征 |
| 2.4.1 原样 CNTs、纯化以及功能化 CNTs 的 FTIR 测试 |
| 2.4.2 原样 CNTs、功能化 CNTs 热性能测试 |
| 2.4.3 原样 CNTs、功能化 CNTs 的 SEM 形态测试 |
| 2.4.4 原样 CNTs、纯化以及功能化 CNTs 在白油沉降性测试 |
| 2.4.5 CNTs 在 UHMWPE/CNTs 复合纤维中取向结构测试 |
| 2.4.6 UHMWPE/CNTs 复合纤维的结晶性能的测试 |
| 2.4.7 UHMWPE/CNTs 复合纤维力学性能测试 |
| 2.4.8 UHMWPE/CNTs 复合纤维热性能测试 |
| 第3章 结果与讨论 |
| 3.1 UHMWPE/CNTs 复合纤维的萃取时间确定 |
| 3.2 CNTs 酸氧化纯化及功能化的研究 |
| 3.2.1 FTIR 谱图分析 |
| 3.2.2 CNTs 纯化及功能化过程中原理分析 |
| 3.2.3 CNTs 的 TG 分析 |
| 3.2.4 CNTs 形态的 SEM 研究 |
| 3.3 CNTs 在 UHMWPE 的溶剂中稳定性研究 |
| 3.4 UHMWPE/CNTs 复合纤维性能研究 |
| 3.4.1 UHMWPE/CNTs 复合纤维中 CNTs 的取向研究 |
| 3.4.2 UHMWPE/CNTs 复合纤维结晶性能研究 |
| 3.4.3 UHMWPE/CNTs 复合纤维热性能的研究 |
| 3.4.4 UHMWPE/CNTs 复合纤维力学性能及蠕变性能研究 |
| 第4章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 论文检索信息 |
（8）多壁碳纳米管改性超高分子量聚乙烯纤维的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 超高分子量聚乙烯纤维概述 |
| 1.2 UHMWPE纤维的性能 |
| 1.2.1 力学性能 |
| 1.2.2 电性能 |
| 1.2.3 耐冲击性 |
| 1.2.4 耐磨性能 |
| 1.2.5 能量吸收性能 |
| 1.2.6 抗湿性和抗化学腐蚀性能 |
| 1.2.7 粘结性能 |
| 1.2.8 抗蠕变性能 |
| 1.2.9 耐热性能 |
| 1.3 UHMWPE纤维的应用 |
| 1.3.1 渔业用具 |
| 1.3.2 防弹材料 |
| 1.3.3 绳缆 |
| 1.3.4 休闲体育用品 |
| 1.3.5 其他用途 |
| 1.4 UHMWPE纤维的改性方法 |
| 1.4.1 等离子体表面处理 |
| 1.4.2 等离子接枝 |
| 1.4.3 辐射-诱导接枝法 |
| 1.4.4 氧化处理法 |
| 1.4.5 电晕法 |
| 1.4.6 本体改性方法 |
| 1.4.7 其他方法 |
| 1.5 UHMWPE/碳纳米管的研究进展 |
| 1.5.1 碳纳米管的性能和应用 |
| 1.5.2 碳纳米管的处理及表面改性 |
| 1.5.3 CNTs-UHMWPE复合材料的研究进展 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 MWNTs/UHMWPE复合纤维的制备及表征 |
| 2.1 原料与仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 纺丝改性MWNTs/UHMWPE纤维的制备 |
| 2.2.2 萃取改性MWNTs/UHMWPE纤维的制备 |
| 2.2.3 改性前后干冻胶纤维的超倍热拉伸 |
| 2.2.4 改性前后UHMWPE纤维的表面形态分析 |
| 2.2.5 纤维纤度的测试 |
| 2.2.6 纤维力学性能测试 |
| 2.2.7 改性前后纤维的DSC分析 |
| 2.2.8 改性前后纤维的TGA分析 |
| 2.2.9 广角X-射线衍射(WAXD)法测定纤维的结晶性能 |
| 2.2.10 UHMWPE纤维表面粘结性的测试 |
| 2.2.11 纤维蠕变性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 改性前后UHMWPE纤维的表面形态分析 |
| 2.3.2 改性对UHMWPE纤维力学性能的影响 |
| 2.3.3 改性前后纤维的DSC分析 |
| 2.3.4 改性前后纤维的TGA分析 |
| 2.3.5 广角X-射线衍射(WAXD)法测定纤维的结晶性能 |
| 2.3.6 改性前后UHMWPE纤维表面的粘结性能 |
| 2.3.7 改性纤维的抗蠕变性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 MWNTs-KH550/UHMWPE复合纤维的制备及表征 |
| 3.1 原料与仪器 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 碳纳米管的纯化 |
| 3.2.2 碳纳米管的官能化 |
| 3.2.3 纺丝改性MWNTs-KH550/UHMWPE纤维的制备 |
| 3.2.4 萃取改性MWNTs-KH550/UHMWPE纤维的制备 |
| 3.2.5 改性前后干冻胶纤维的超倍热拉伸工艺 |
| 3.2.6 碳纳米管及其改性纤维的FTIR测试 |
| 3.2.7 碳纳米管及其改性纤维的Raman测试 |
| 3.2.8 碳纳米管的TG测试 |
| 3.2.9 纤维力学性能的测试 |
| 3.2.10 纤维的DSC测试 |
| 3.2.11 纤维的TGA测试 |
| 3.2.12 纤维的WAXD法测试 |
| 3.2.13 2D-WAXD法测试纤维的结晶度和取向度 |
| 3.2.14 纤维与水的接触角测试 |
| 3.2.15 纤维与基体间IFSS的测试 |
| 3.2.16 纤维蠕变性能的测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 KH550处理前后碳纳米管表面的红外分析 |
| 3.3.2 KH550处理前后碳纳米管的拉曼光谱表征 |
| 3.3.3 KH550处理前后碳纳米管的TGA测试 |
| 3.3.4 MWNTs-KH550改性前后UHMWPE纤维的的表面官能团的分析 |
| 3.3.5 MWNTs-KH550对UHMWPE纤维力学性能的影响 |
| 3.3.6 MWNTs-KH550改性前后UHMWPE纤维的DSC分析 |
| 3.3.7 MWNTs-KH550改性前后纤维的TGA分析 |
| 3.3.8 MWNTs-KH550萃取改性纤维的拉曼光谱分析 |
| 3.3.9 WAXD法测定改性前后纤维的结晶性能变化 |
| 3.3.10 改性纤维的2D-WAXD测试分析 |
| 3.3.11 MWNTs-KH550对UHMWPE纤维表面浸润性能的影响 |
| 3.3.12 MWNTs-KH550改性对UHMWPE纤维粘结性的影响 |
| 3.3.13 改性前后纤维的抗耐蠕变性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 东华大学硕士期间发表学术论文目录 |
（9）超高分子量聚乙烯树脂的冻胶纺丝性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 UHMWPE树脂及其纤维发展现状 |
| 1.1.1 UHMWPE树脂及其发展现状 |
| 1.1.2 UHMWPE纤维及其发展现状 |
| 1.2 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 UHMWPE树脂的性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验设备和样品 |
| 2.2.2 分子量的测试 |
| 2.2.3 粒径及其分布的测试 |
| 2.2.4 力学性能的测试 |
| 2.2.5 表面形态的测试 |
| 2.2.6 X—射线衍射的测试 |
| 2.2.7 TG分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 UHMWPE树脂的分子量测定 |
| 2.3.2 不同UHMWPE树脂的粒径分布比较 |
| 2.3.3 不同UHMWPE树脂的力学性能比较 |
| 2.3.4 不同UHMWPE树脂的表面形态分析 |
| 2.3.5 不同UHMWPE树脂的WAXD分析 |
| 2.3.6 UHMWPE的热失重比较 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 UHMWPE溶液性能的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验设备和样品 |
| 3.2.2 溶胀比的测试 |
| 3.2.3 UHMWPE的可纺性 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 UHMWPE的溶胀比 |
| 3.3.2 可纺性 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 UHMWPE纺丝与纤维性能的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验设备和样品 |
| 4.2.2 UHMWPE纤维制备 |
| 4.2.3 力学性能的测试 |
| 4.2.4 DSC的测试 |
| 4.2.5 X—射线衍射的测试 |
| 4.2.6 纤维形态结构的测试 |
| 4.2.7 声速法的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 力学性能分析 |
| 4.3.2 取向度测试 |
| 4.3.3 WAXD测试分析 |
| 4.3.4 热性能分析 |
| 4.3.5 SEM测试分析 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 UHMWPE树脂及其纺丝性能总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（10）超高分子量聚乙烯纤维的原料比较及抗蠕变性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 UHMWPE 纤维概况 |
| 1.1.1 UHMWPE 纤维研究发展情况 |
| 1.1.1.1 UHMWPE 纤维国外发展简介 |
| 1.1.1.2 国内UHMWPE 纤维的研究开发状况 |
| 1.2 UHMWPE 纤维的性能及用途 |
| 1.2.1 性能 |
| 1.2.1.1 高强度、高模量和低密度 |
| 1.2.1.2 UHMWPE 纤维物理性能表 |
| 1.2.1.3 UHMWPE 纤维的耐用性能 |
| 1.2.2 用途 |
| 1.2.2.1 缆绳类 |
| 1.2.2.2 织物类 |
| 1.2.2.3 建筑材料 |
| 1.2.2.4 生物医学材料 |
| 1.2.2.5 极低温材料 |
| 1.2.2.6 复合材料类 |
| 1.3 UHMWPE 纤维的生产方法 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 熔融纺丝法 |
| 1.3.3 冻胶纺丝－超拉伸法 |
| 1.4 UHMWPE 冻胶纺丝工艺 |
| 1.4.1 概述 |
| 1.4.2 原料及溶剂的选择 |
| 1.4.3 纺丝原液的制备 |
| 1.4.4 冻胶原丝的制备 |
| 1.4.5 冻胶UHMWPE 原丝的萃取干燥 |
| 1.4.5.1 UHMWPE 冻胶丝的萃取 |
| 1.4.5.2 UHMWPE 冻胶原丝的干燥 |
| 1.4.6 冻胶原丝的超倍热拉伸 |
| 1.4.6.1 概述 |
| 1.4.6.2 拉伸过程 |
| 1.5 UHMWPE 纤维的结构与性能研究概况 |
| 1.5.1 结构与性能的研究 |
| 1.5.2 UHMWPE 纤维的改性研究 |
| 1.5.3 UHWMPE 纤维蠕变性研究 |
| 1.5.3.1 概述 |
| 1.5.3.2 高聚物的蠕变机理 |
| 1.5.3.3 UHMWPE 纤维的蠕变 |
| 1.6 UHMWPE 纤维生产现状 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料的选择 |
| 2.2 不同UHMWPE 原料的比较研究 |
| 2.2.1 不同原料[?]和M? 的研究 |
| 2.2.2 不同原料的粒度研究 |
| 2.2.2.1 不同原料粒径及粒径分布的比较 |
| 2.2.2.2 不同原料粒形的观察 |
| 2.2.3 不同原料溶解性能的研究 |
| 2.2.3.1 不同原料溶胀温度的比较 |
| 2.2.3.2 原料沉降速率的比较 |
| 2.2.4 不同原料热性能的研究 |
| 2.2.5 不同原料流变性能的研究 |
| 2.3 不同原料纺丝工艺的研究 |
| 2.3.1 不同原料的模拟纺丝 |
| 2.3.2 不同原料冻胶原丝的制备 |
| 2.3.3 冻胶原丝中溶剂的脱除 |
| 2.3.4 不同纤维干燥处理研究 |
| 2.3.5 不同纤维的热牵伸研究 |
| 2.4 UHMWPE 纤维的交联改性研究 |
| 2.4.1 UHMWPE 冻胶纤维的萃取干燥 |
| 2.4.2 交联液的制备 |
| 2.4.3 紫外辐照交联反应 |
| 2.5 不同纤维结构与性能比较研究 |
| 2.5.1 力学性能研究 |
| 2.5.1.1 自制纤维的强度比较 |
| 2.5.1.2 自制纤维的蠕变性比较 |
| 2.5.1.3 改性纤维的强度测试 |
| 2.5.1.4 改性纤维的蠕变测试 |
| 2.5.2 热性能研究 |
| 2.5.3 结晶性能研究 |
| 2.5.3.1 密度梯度法研究纤维的结晶性能 |
| 2.5.3.2 WAXD 研究纤维的结晶性能 |
| 2.5.4 形态结构的研究 |
| 2.5.4.1 扫描电子显微镜（SEM）观察纤维的形态结构 |
| 2.5.4.2 红外光谱研究改性纤维的结构 |
| 第3章 结果与讨论 |
| 3.1 不同UHMWPE 纤维原料的比较及纺丝性能研究 |
| 3.1.1 不同原料粘均分子量[M?]的比较 |
| 3.1.2 不同原料粒度的比较分析 |
| 3.1.2.1 粒径及粒径分布比较 |
| 3.1.2.2 粒形的观察比较 |
| 3.1.3 不同原料溶解性能的比较研究 |
| 3.1.3.1 最佳溶胀温度的比较分析 |
| 3.1.3.2 不同原料沉降速率的比较 |
| 3.1.4 不同原料的热性能研究 |
| 3.1.5 流变性能的比较研究 |
| 3.1.6 不同原料纺丝工艺的研究 |
| 3.1.6.1 冻胶原丝的制备 |
| 3.1.6.2 不同冻胶纤维的预牵伸 |
| 3.1.6.3 冻胶纤维内溶剂的脱除 |
| 3.1.7 不同原料制备纤维的性能研究 |
| 3.1.7.1 力学性能研究 |
| 3.1.7.2 不同纤维的热性能研究 |
| 3.1.7.3 不同纤维结晶性能的研究 |
| 3.1.7.4 纺丝工艺对UHMWPE 分子量的影响 |
| 3.2 UHMWPE 纤维的改性研究 |
| 3.2.1 紫外光辐照交联改性研究 |
| 3.2.1.1 交联剂及未改性UHMWPE 纤维IR 分析 |
| 3.2.1.2 正庚烷浸泡时间对纤维交联效果的影响 |
| 3.2.1.3 干燥方式对纤维交联效果的影响 |
| 3.2.1.4 交联剂浓度对纤维交联效果的影响 |
| 3.2.1.5 紫外辐照时间对纤维交联效果的影响 |
| 3.2.1.6 不同生产阶段纤维的交联效果比较 |
| 3.2.2 交联改性后UHMWPE 纤维性能研究 |
| 3.2.2.1 纤维强度研究 |
| 3.2.2.2 纤维蠕变性能研究 |
| 3.2.3 纤维表面形貌 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、纳米粒子均匀分散超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维的制备（论文参考文献）
- [1]超高分子量聚乙烯材料的研究进展[J]. 王新威,张玉梅,孙勇飞,巩明方,王原,茆汉军,王萍. 化工进展, 2020(09)
- [2]高强高模UHMWPE单丝的制备及其结构与性能的研究[D]. 尚晴. 天津工业大学, 2019(02)
- [3]超高分子量聚乙烯的双螺杆凝胶纺丝工艺与性能[D]. 许丽杰. 北京理工大学, 2017(03)
- [4]缆绳用高强聚乙烯纤维的研制[D]. 马林. 东华大学, 2017(02)
- [5]超高分子量聚乙烯凝胶及其复合材料的结构与性能研究[D]. 纳铭钰. 上海交通大学, 2015(03)
- [6]超高相对分子质量聚乙烯纤维的硅烷交联改性研究[D]. 张秀雨. 东华大学, 2014(05)
- [7]UHMWPE/CNTs复合纤维的制备及抗蠕变性能的研究[D]. 韩亚刚. 北京服装学院, 2012(05)
- [8]多壁碳纳米管改性超高分子量聚乙烯纤维的研究[D]. 李燕. 东华大学, 2012(04)
- [9]超高分子量聚乙烯树脂的冻胶纺丝性能研究[D]. 朱加尖. 东华大学, 2011(08)
- [10]超高分子量聚乙烯纤维的原料比较及抗蠕变性能研究[D]. 黄鑫. 北京服装学院, 2010(02)