Волокно из СВМПЭ стало важной разновидностью высокотехнологичного волокна благодаря своим превосходным характеристикам, но из-за своих структурных характеристик оно имеет определенные недостатки в характеристиках, которые ограничивают диапазон его применения. Для модификации поверхности волокон из СВМПЭ можно использовать различные физические и химические методы, такие как плазменная обработка и окисление, что может в различной степени улучшить их слабые свойства, такие как термостойкость, интерфейс и сопротивление ползучести. В этой статье представлено подробное описание методов модификации этого волокна и его применения в веревках, защитном снаряжении и других областях.
Полиэтиленовое волокно сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ) — это высокоэффективное волокно, возникшее после углеродного волокна и арамидного волокна. Он изготовлен из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы путем экструзии твердого тела под высоким давлением, пластифицирующего формования расплава, роста поверхностных кристаллов, суперрастяжения или локального суперрастяжения, горячего растяжения геля и других процессов. Это высокопроизводительное волокно, обладающее высокой прочностью и высоким модулем, а также имеющее низкую плотность (плотность:
Другие превосходные свойства, такие как 0,97 г/см3, стойкость к химической коррозии, ударопрочность, отсутствие водопоглощения и хорошая совместимость с организмами. Он показал отличные перспективы применения в области специальных материалов и композиционных материалов.
Однако из-за того, что волокна СВМПЭ сами по себе представляют собой линейные длинные цепи, образованные неполярными метиленовыми группами, между молекулами волокна нет сильных межмолекулярных сил; Поверхность волокон химически инертна, что затрудняет образование химических связей со смолой; Гладкая поверхность обусловлена высокой степенью кристаллизации и ориентации, образующейся в результате растяжения при большом увеличении при производстве. Совокупное воздействие всех этих факторов делает поверхностную энергию волокон очень малой, что затрудняет формирование хорошей межфазной адгезии со смолой матрицы при использовании в качестве армирующего материала для композиционных материалов. Многочисленные исследования показали, что композиционные материалы из волокон СВМПЭ в процессе эксплуатации часто повреждаются в виде межслоевых повреждений. Первопричина этой проблемы кроется в структурных характеристиках самих волокон СВМПЭ и особенностях производственных процессов. Поэтому характеристики межфазной адгезии композиционных материалов, изготовленных из волокон СВМПЭ, стали первоочередной задачей в процессе подготовки композиционных материалов.