紫外辐射接枝改性UHMWPE纤维表面的研究
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维普资讯
第３ ０卷
第 ６期
合
成
纤
维
工
业
Ｖ０ ． ０ Ｎ ． Ｉ３ ｏ ６
Ｄｅ ． ２ ｏ ｃ ｏ ７
２０ ０ ７年 １ ２月
ＣＨＩ ＹＮＴ ＮＡ Ｓ ＨＥ Ｃ Ｉ ＴＩ Ｆ ＢＥＲ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
紫 外 辐 射 接 枝 改性 ＵＨＭＷＰ Ｅ纤维 表 面 的研 究
外 辐射 接 枝 改性 方 法 易 于 控制 、 效率 高 、 污染 、 无
一
将 Ｕ ＭＷＰ 纤 维 织 物 裁 剪 成 ５ ｍ ×５ Ｈ Ｅ ０ｍ ０
ｍｍ 的试 样 ， 正庚 烷 中浸 泡 ２ ， 索 式 萃 取器 在 ４ｈ 在
次 性投 资成 本低 、 合连 续化 生产 ， 常 适合 可 适 非
Hale Waihona Puke 中用丙酮萃取 ４ｈ 洗去织物表面的污渍及其他附 ， 着 物 。随后 放人 真 空烘 箱 中 ６ ℃ 烘 干 至恒 重 ， ０ 进 行 气相 接 枝 、 相 接 枝 处 理 Ｊ 液 。气 相 接 枝 是 Ｕ Ｈ—
ＭＷＰ Ｅ试 样置 于 弥漫着 溶 剂 、 体 、 单 光敏 剂 的蒸 汽 的惰 性 气氛 中进 行 光 接 枝 聚合 ； 相接 枝 法 就 是 液 把光 敏 剂 、 体 或其 他助 剂一 起 配成 溶液 ， 单 直接 将 试样 置 于溶 液 中进行 光接 枝 聚合 。织 物与 高压 汞
显微 镜 分析 纤 维表 面形 态 。
丙烯 酰胺 （ Ｍ） 中 国 国药公 司北 京 公 司产 ； Ａ ： 顺 丁烯二 酸酐 （ Ｈ） 高 碘 酸 钠 （ Ｉ ， 氧 化苯 ＭＡ ， Ｎ） 过
甲酰 （ Ｐ ： 京 化 学 试 剂 公 司产 ； 烯 酸 乙酯 Ｂ Ｏ） 北 丙
红 外光 谱 分 析 ： 用 Ｎｃｌ ７ 采 ｉ ｅ ６０型 Ｆ — ｏｔ ＴＩ Ｒ光 谱仪 测试 。
灯 间的距 离 为 ２ ｍ， 强 度 为 ８ ￣ ｃ ５ｅ 光 ６ Ｗ／ ｍ 。接
持续发 展要 求 ， 于绿 色 工 业 技 术 Ｊ 作 者采 用 属 。 紫外 辐射接 枝 方法 对 Ｕ ＭＷＰ Ｈ Ｅ纤维 织 物进 行 表 面改性 ， 究 了在 有 氧 环 境 下各 种 不 同 因 素如 接 研 枝 方法 、 引发 剂 、 氧 剂 、 体 浓 度 、 枝 时 间 、 抗 单 接 溶 剂 对接 枝性 能 的影 响 ， 研究 了有 氧 接 枝 条 件 下 制 备 的复 合材 料 的层 间剪切 强度 （Ｌ Ｓ 。 ＩＳ ）
关键词 ： 超高相对分子质量 聚乙烯纤维
紫外辐射
接枝
粘结性
层问剪切强度
中 图分 类 号 ： Ｑ４ ．１ Ｔ ３２６
文献识Ｓ￣ ： Ｊｑ ｔ＿ Ａ
文 章 编 号 ：１ １０４ （０７ ０—０７ ０ ０ —０１ ２０ ）６０２ —４ ０
超 高 相对 分 子 质 量 聚 乙烯 （ Ｈ Ｕ ＭＷＰ 纤 维 Ｅ）
１ 买验
枝处理后 的试样用丙酮萃取 ６ｈ取 出放人真空烘 ， 箱 中 ６ ℃烘 干 至恒 重 。 ０
１ ３ 性 能表征 及 测试 ．
１ １ 主 要原 料及 仪器 ．
纤维 接枝 率 ： 用 重量 法测 定 。 采 Ｓ Ｍ 分析 ： 用 Ｊ Ｏ Ｓ ６６ Ｌ Ｅ 采 Ｅ ＬＪＭ－３０ Ｖ扫 描 电子
庞雅莉 张玉芳 王 晋
（ 京 服 装 学 院 ，北 京 北
１０ ２ ） ００ ９
摘 要 ： 采用紫外辐射接枝方法对超高相对分子质量聚 乙烯 （ Ｈ ＷＰ ） 维表面进行 改性。探讨 了单 体 Ｕ Ｍ Ｅ纤
种类及浓度 、 引发剂 、 抗氧剂 、 接枝方法等对 Ｕ ＨＭＷＰ Ｅ纤维表面处理效 果的影 响， 测试 了以其 作为增 强材料 的复合材料的层问剪切强度。结果表 明： 在有氧开放体 系下， 气相接枝 效果好 于液相接枝 ； 烯酰胺单 体的 丙 接枝效果优于其它单体 ； 接枝率随接枝单体浓度和接枝 时间的增加而增加 。采用丙烯 酰胺 为接枝单 体 ， 在光 强度为 ８ Ｗ／ ｍ ６ Ｉ ｃ 条件下 ， ＵＨ ｘ 对 ＭＷＰ Ｅ纤维进行 紫外辐射接枝 改性 ， 照一定铺 层方式制备的环氧基复合 按 材料的层问剪切强度从未处理 的 １ ．９ＭＰ 提 高到 １．６ ＭＰ 。 ４５ ａ ７ ３ ａ
每 ｌ ｍ ７ ０ｃ ８根 ， 向每 ｌ ｍ ７ 纬 ０ｃ ８根 ， 京 同益 中 北 特种 纤 维 有 限公 司 提供 。紫 外 辐 照 计 ： Ｈ 一０ Ｃ Ｇ２０ 型紫 外集 光 照射 装 置 ， 京 奥 博 迪 光 技 术 有 限 公 北
司制 。
１ ２ 紫 外光接 枝 实验 ．
收 稿 日期 ： ０ ７ ０ —８ ２ ０ — １ ；修 改 稿 收 到 日期 ：０ ７ ０ —６。 ４ ２ ０ — ９２
（ Ａ） 国药 集 团 化学 试 剂 公 司产 ； 烯 酸 （ Ａ） Ｅ ： 丙 Ａ 、
甲基丙 烯 酸 （ Ａ） 二 苯 甲酮 （ Ｐ 、 酸 亚 铁 Ｍ 、 Ｂ ）硫
（ Ｓ ： 京 化 学 试 剂 公 司 产 ； 氮 二 异 丁 腈 Ｆ） 北 偶 （ Ｉ Ｎ）： ＡＢ 上海 试剂 四厂 产 ； 氧剂 １ １ （ Ｏ） 上 抗 ００ Ｋ ：
作者简介 ： 庞雅莉 （ ９ ７ ） 女， １６ 一 ， 讲师 。从 事 复合材料 、 智
能材料 、 纺织化学等科研及教学工作。
基金 项 目： 北 京 市 教 委 科 技 与 发 展 计 划 项 目
质轻、 高强 、 耐磨 损 、 弯 曲 、 化 学腐蚀 、 冲击 、 耐 耐 耐 耐 低温 、 疲 劳 、 紫 外 线 、 ＾射 线 ， 有 优 良 耐 耐 耐 ｙ 兼 的电气绝 缘 性能 和 自润 滑 性 能 ， 其 增 强 的复 合 用 材料 将在 油气 管 道外 缺 陷修 复 补强 技术 中成为 碳 纤维 复合 材料 的替 代 品 ¨ 。 Ｊ 作 为石 油运输 管道 补 强 复 合 材 料 ， 最关 键 的 问题 是解 决 Ｕ ＭＷＰ Ｈ Ｅ与树 脂 基 体 的粘 结 性 。紫
第３ ０卷
第 ６期
合
成
纤
维
工
业
Ｖ０ ． ０ Ｎ ． Ｉ３ ｏ ６
Ｄｅ ． ２ ｏ ｃ ｏ ７
２０ ０ ７年 １ ２月
ＣＨＩ ＹＮＴ ＮＡ Ｓ ＨＥ Ｃ Ｉ ＴＩ Ｆ ＢＥＲ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
紫 外 辐 射 接 枝 改性 ＵＨＭＷＰ Ｅ纤维 表 面 的研 究
外 辐射 接 枝 改性 方 法 易 于 控制 、 效率 高 、 污染 、 无
一
将 Ｕ ＭＷＰ 纤 维 织 物 裁 剪 成 ５ ｍ ×５ Ｈ Ｅ ０ｍ ０
ｍｍ 的试 样 ， 正庚 烷 中浸 泡 ２ ， 索 式 萃 取器 在 ４ｈ 在
次 性投 资成 本低 、 合连 续化 生产 ， 常 适合 可 适 非
Hale Waihona Puke 中用丙酮萃取 ４ｈ 洗去织物表面的污渍及其他附 ， 着 物 。随后 放人 真 空烘 箱 中 ６ ℃ 烘 干 至恒 重 ， ０ 进 行 气相 接 枝 、 相 接 枝 处 理 Ｊ 液 。气 相 接 枝 是 Ｕ Ｈ—
ＭＷＰ Ｅ试 样置 于 弥漫着 溶 剂 、 体 、 单 光敏 剂 的蒸 汽 的惰 性 气氛 中进 行 光 接 枝 聚合 ； 相接 枝 法 就 是 液 把光 敏 剂 、 体 或其 他助 剂一 起 配成 溶液 ， 单 直接 将 试样 置 于溶 液 中进行 光接 枝 聚合 。织 物与 高压 汞
显微 镜 分析 纤 维表 面形 态 。
丙烯 酰胺 （ Ｍ） 中 国 国药公 司北 京 公 司产 ； Ａ ： 顺 丁烯二 酸酐 （ Ｈ） 高 碘 酸 钠 （ Ｉ ， 氧 化苯 ＭＡ ， Ｎ） 过
甲酰 （ Ｐ ： 京 化 学 试 剂 公 司产 ； 烯 酸 乙酯 Ｂ Ｏ） 北 丙
红 外光 谱 分 析 ： 用 Ｎｃｌ ７ 采 ｉ ｅ ６０型 Ｆ — ｏｔ ＴＩ Ｒ光 谱仪 测试 。
灯 间的距 离 为 ２ ｍ， 强 度 为 ８ ￣ ｃ ５ｅ 光 ６ Ｗ／ ｍ 。接
持续发 展要 求 ， 于绿 色 工 业 技 术 Ｊ 作 者采 用 属 。 紫外 辐射接 枝 方法 对 Ｕ ＭＷＰ Ｈ Ｅ纤维 织 物进 行 表 面改性 ， 究 了在 有 氧 环 境 下各 种 不 同 因 素如 接 研 枝 方法 、 引发 剂 、 氧 剂 、 体 浓 度 、 枝 时 间 、 抗 单 接 溶 剂 对接 枝性 能 的影 响 ， 研究 了有 氧 接 枝 条 件 下 制 备 的复 合材 料 的层 间剪切 强度 （Ｌ Ｓ 。 ＩＳ ）
关键词 ： 超高相对分子质量 聚乙烯纤维
紫外辐射
接枝
粘结性
层问剪切强度
中 图分 类 号 ： Ｑ４ ．１ Ｔ ３２６
文献识Ｓ￣ ： Ｊｑ ｔ＿ Ａ
文 章 编 号 ：１ １０４ （０７ ０—０７ ０ ０ —０１ ２０ ）６０２ —４ ０
超 高 相对 分 子 质 量 聚 乙烯 （ Ｈ Ｕ ＭＷＰ 纤 维 Ｅ）
１ 买验
枝处理后 的试样用丙酮萃取 ６ｈ取 出放人真空烘 ， 箱 中 ６ ℃烘 干 至恒 重 。 ０
１ ３ 性 能表征 及 测试 ．
１ １ 主 要原 料及 仪器 ．
纤维 接枝 率 ： 用 重量 法测 定 。 采 Ｓ Ｍ 分析 ： 用 Ｊ Ｏ Ｓ ６６ Ｌ Ｅ 采 Ｅ ＬＪＭ－３０ Ｖ扫 描 电子
庞雅莉 张玉芳 王 晋
（ 京 服 装 学 院 ，北 京 北
１０ ２ ） ００ ９
摘 要 ： 采用紫外辐射接枝方法对超高相对分子质量聚 乙烯 （ Ｈ ＷＰ ） 维表面进行 改性。探讨 了单 体 Ｕ Ｍ Ｅ纤
种类及浓度 、 引发剂 、 抗氧剂 、 接枝方法等对 Ｕ ＨＭＷＰ Ｅ纤维表面处理效 果的影 响， 测试 了以其 作为增 强材料 的复合材料的层问剪切强度。结果表 明： 在有氧开放体 系下， 气相接枝 效果好 于液相接枝 ； 烯酰胺单 体的 丙 接枝效果优于其它单体 ； 接枝率随接枝单体浓度和接枝 时间的增加而增加 。采用丙烯 酰胺 为接枝单 体 ， 在光 强度为 ８ Ｗ／ ｍ ６ Ｉ ｃ 条件下 ， ＵＨ ｘ 对 ＭＷＰ Ｅ纤维进行 紫外辐射接枝 改性 ， 照一定铺 层方式制备的环氧基复合 按 材料的层问剪切强度从未处理 的 １ ．９ＭＰ 提 高到 １．６ ＭＰ 。 ４５ ａ ７ ３ ａ
每 ｌ ｍ ７ ０ｃ ８根 ， 向每 ｌ ｍ ７ 纬 ０ｃ ８根 ， 京 同益 中 北 特种 纤 维 有 限公 司 提供 。紫 外 辐 照 计 ： Ｈ 一０ Ｃ Ｇ２０ 型紫 外集 光 照射 装 置 ， 京 奥 博 迪 光 技 术 有 限 公 北
司制 。
１ ２ 紫 外光接 枝 实验 ．
收 稿 日期 ： ０ ７ ０ —８ ２ ０ — １ ；修 改 稿 收 到 日期 ：０ ７ ０ —６。 ４ ２ ０ — ９２
（ Ａ） 国药 集 团 化学 试 剂 公 司产 ； 烯 酸 （ Ａ） Ｅ ： 丙 Ａ 、
甲基丙 烯 酸 （ Ａ） 二 苯 甲酮 （ Ｐ 、 酸 亚 铁 Ｍ 、 Ｂ ）硫
（ Ｓ ： 京 化 学 试 剂 公 司 产 ； 氮 二 异 丁 腈 Ｆ） 北 偶 （ Ｉ Ｎ）： ＡＢ 上海 试剂 四厂 产 ； 氧剂 １ １ （ Ｏ） 上 抗 ００ Ｋ ：
作者简介 ： 庞雅莉 （ ９ ７ ） 女， １６ 一 ， 讲师 。从 事 复合材料 、 智
能材料 、 纺织化学等科研及教学工作。
基金 项 目： 北 京 市 教 委 科 技 与 发 展 计 划 项 目
质轻、 高强 、 耐磨 损 、 弯 曲 、 化 学腐蚀 、 冲击 、 耐 耐 耐 耐 低温 、 疲 劳 、 紫 外 线 、 ＾射 线 ， 有 优 良 耐 耐 耐 ｙ 兼 的电气绝 缘 性能 和 自润 滑 性 能 ， 其 增 强 的复 合 用 材料 将在 油气 管 道外 缺 陷修 复 补强 技术 中成为 碳 纤维 复合 材料 的替 代 品 ¨ 。 Ｊ 作 为石 油运输 管道 补 强 复 合 材 料 ， 最关 键 的 问题 是解 决 Ｕ ＭＷＰ Ｈ Ｅ与树 脂 基 体 的粘 结 性 。紫
