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超高相对分子质量聚乙烯纤维

时间:2005-04-20
关键词:超高 相对 分子 质量 聚乙烯 纤维 来源:高分子通报,2004,72(4),74-88

肖长发
(天津工业大学材料科学系,天津300160)

摘要:超高相对分子质量聚乙烯是一种重要的高性能纤维,本文介绍了该纤维的制备、结构、性能以及应用等方面的研究情况。
关键词:超高相对分子质量聚乙烯纤维;制备;结构与性能;应用

引言
         通常条件下聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、脂肪族聚酰胺及聚酯等柔性成纤聚合物在熔融或溶液纺丝成形及后处理过程中,大分子多呈折叠结构,只能制成满足一般要求的化学纤维。1975年荷兰DSM公司以十氢萘为溶剂,采用凝胶纺丝一超拉伸技术试制出具有优异抗张性能的超高相对分子质量聚乙烯(UHMW-PE)纤维,打破了只能由刚性高分子制取高强高模纤维的传统局面,从1990 年开始DSM公司在荷兰生产商品名为“Dyneema”的高性能聚乙烯(HP-PE)纤维[1-3]。DSM公司申请专利后,立即引起人们极大重视。1985年美国Allied Signal(现为Honeywell)公司购买了DSM公司专利权,并对制造技术加以改进,以矿物油为溶剂开发出商品名“Spectra”的HP-PE纤维,纤维强度和模量都超过了杜邦公司的“Kevlar”;其后日本东洋纺公司与DSM公司合作生产商品名“Dyneema” 的HP-PE纤维;从1980年代开始,日本三井石化公司以石蜡为溶剂,采用凝胶挤压一超拉伸技术研制和生产商品名“Tekmilon”的UHMW-PE纤维,其纺丝溶液浓度高达20%~40%,但残余石蜡不易除净,纤维蠕变较大,近年来有一定改进[3-5]。目前国外UHMW-PE纤维的主要生产厂家包括DSM 公司、Honeywell公司、DSM一东洋纺公司、三井石化公司等,总产量约3000t[6]。国内在UHMW-PE纤维方面的研究始于20世纪80年代,先后由中国纺织科学研究院、中国纺织大学(现东华大学)、天津纺织工学院(现天津工业大学)、总后勤部军需装备研究所、北京合成纤维技术研究所等单位完成了小试工作。目前在我国浙江、江苏、湖南和北京等地先后建成具有数十~数百吨/年规模的纤维生产线,为HP-PE纤维的国产化奠定了基础。

论文来源:高分子通报,2004,72(4),74-88