漁用超高分子量聚乙烯/石墨烯納米復(fù)合纖維的結(jié)構(gòu)與蠕變性能

編號(hào)：CPJS06944

篇名：漁用超高分子量聚乙烯/石墨烯納米復(fù)合纖維的結(jié)構(gòu)與蠕變性能

作者：周文博 余雯雯 石建高

關(guān)鍵詞： 漁用 超高分子量聚乙烯 石墨烯 納米復(fù)合 結(jié)構(gòu)與性能 蠕變

機(jī)構(gòu)： 上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所

摘要： 采用熔融紡絲法制備漁用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/石墨烯(GR)納米復(fù)合纖維,研究了GR含量對(duì)UHMWPE纖維結(jié)構(gòu)、熱性能、力學(xué)性能與蠕變性能的影響。結(jié)果顯示,GR在UHMWPE纖維基體中的分散情況以納米級(jí)厚度為主,當(dāng)GR含量為1‰和3‰時(shí),GR在UHMWPE纖維基體中分散均勻,當(dāng)GR含量為5‰時(shí),GR在UHMWPE纖維基體中出現(xiàn)大的團(tuán)聚體。與純UHMWPE纖維相比,UHMWPE/GR納米復(fù)合纖維的斷裂強(qiáng)度和結(jié)節(jié)斷裂強(qiáng)度均有顯著提高,表明一定含量的GR可有效增強(qiáng)UHMWPE的抗蠕變性能且降低其蠕變速率。當(dāng)GR含量為3‰時(shí),斷裂強(qiáng)力提高了31.9%,蠕變率降低了27.3%。當(dāng)UHMWPE經(jīng)GR改性后,納米粒子與聚乙烯鏈段相互作用力增強(qiáng),晶區(qū)附近受限的非晶區(qū)鏈段增多,α轉(zhuǎn)變峰逐漸增強(qiáng)增寬。研究表明,通過納米改性技術(shù),可以顯著提高超高分子量聚乙烯纖維的力學(xué)性能和抗蠕變性能,為實(shí)現(xiàn)漁用材料的高性能化提供理論依據(jù)。