以凍膠紡絲—超拉伸技術(shù)制備高強(qiáng)度、高模量聚乙烯纖維是70年代末出現(xiàn)的一種新穎紡絲方法。荷蘭DSM公司早于1979年申請(qǐng),隨后美國(guó)Allied公司、日本與荷蘭聯(lián)合建立的Toyobo-DSM公司、日本Mitsui公司都實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。中國(guó)紡織大學(xué)化纖所從1985年開始該項(xiàng)目的研究,逐步形成了自己的技術(shù),制得了的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纖維〔3〕。
有報(bào)道〔4〕:將70份石蠟油、30份超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)和1份氧相二氧化硅(高度分散的硅膠)混合造粒,在190℃的溫度下就可實(shí)現(xiàn)順利擠出(注射)。共潤(rùn)滑擠出超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的共潤(rùn)滑擠出(注射)有兩種情況,一是采用縫隙法〔5、6〕將潤(rùn)滑劑壓入到模具中,使其在模腔內(nèi)表面和熔融物料間形成潤(rùn)滑層;二是與低粘度樹脂共混,使其作為產(chǎn)物的一部分(詳見(jiàn)3.2.1)。如:生產(chǎn)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)薄板時(shí),由定量泵向模腔內(nèi)輸送SH200有機(jī)硅油作潤(rùn)滑劑,所得產(chǎn)品外觀質(zhì)量有明顯提高,特別是由于擠出變形小,增加了拉伸強(qiáng)度。
在超高分子量聚乙烯樹脂中加入高分子量聚乙烯纖維,由于基體樹脂與纖維具有相同的化學(xué)特征,因此二者相容性好,界面結(jié) 合力強(qiáng),可獲得力學(xué)性能優(yōu)良的復(fù)合材料。超高分子量聚乙烯纖維的加入可使超高分子量聚乙烯復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彈性模量、沖擊強(qiáng)度及耐蠕變性等大為提高。這種自增強(qiáng)的超高分子量聚乙烯復(fù)合材料尤其適用于生物醫(yī)學(xué)上的承重部件、人造關(guān)節(jié)的整體替換等方面,其體積磨損率很小,可提高其使用壽命。
而使用這種材料做出來(lái)的皮帶與其抗摩擦能力特別的好,而且壽命又很長(zhǎng),并且還具有很好的抗拉伸強(qiáng)度,那么用這種材料做成的皮帶就可以很好的滿足這樣的一種特殊用途。超高分子量聚乙烯板密度實(shí)際上和傳統(tǒng)的材料相比較是要小一些,這個(gè)可能會(huì)有很多的朋友會(huì)比較的好奇,為什么分子量改變了之后反而會(huì)密度要小一些傳統(tǒng)的聚乙烯的話密度大約是2.1~2.3之間,而這種類型的聚乙烯材料經(jīng)過(guò)了超高分子量的生產(chǎn)之后,其密度在0.94~0.98之間,這個(gè)的確是密度小了一些,原因就在于雖然說(shuō)是超高分子量,但是分子和分子之間的結(jié)構(gòu)是發(fā)生了改變的,再加上生產(chǎn)這種產(chǎn)品的時(shí)候,里面可能會(huì)用到一些填充料。