超拉伸UHMWPE纤维的结晶结构及其形成机理

摘要

采用冻胶纺丝-超拉伸技术纺制了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维.利用小角X光散射(SAXS)、广角X射线衍射(WAXD)及拉曼光谱等测试手段,研究了拉伸过程中UHMWPE纤维的结晶结构变化.结果表明:随拉伸的进行,纤维非晶区中分子链逐渐参与了结晶,纤维SAXS强度减弱,纤维结构变得紧密规整;纤维结晶长周期及结晶度随拉伸倍数的增加而增大,并趋于平衡,拉伸30倍后,纤维结晶长周期约为50 nm,结晶度约为67.5%;纤维横向晶粒平均尺寸随拉伸倍数的增加而变小,拉伸30倍后,趋于平衡,而纤维晶粒c轴方向的轴向晶粒尺寸随拉伸倍数的增加而变大.