《拉伸流場下超高分子量聚乙烯Shish-Kebab晶體的形成與演變研究》是王宗寶為項目負責人，寧波大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：拉伸流場下超高分子量聚乙烯Shish-Kebab晶體的形成與演變研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王宗寶
- 依託單位：寧波大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以UHMWPE纖維為示例，原位研究不同鏈纏結程度的高分子材料在拉伸流場下Shish-Kebab晶體結構的形成與演化，以發展和完善Shish-Kebab晶體形成演化的機理及影響材料性能的本質認識。本項目採用比現有工業生產所用樹脂分子量低的UHMWPE樹脂，通過改變紡絲液濃度來調節原纖維的纏結程度，並通過選用具有不同分子鏈支化度的樹脂來微調鏈纏結，形成系列不同纏結程度的原纖維，利用上海光源小角線站的SAXS/WAXD聯用技術，離線及線上研究不同纏結程度的UHMWPE原纖維在拉伸流場下Shish-Kebab晶體的形成與演化,認識上述結構變化對纖維力學性能的影響，從而揭示Shish-Kebab晶體的形成演化及其對材料性能影響的內在機理，建立鏈結構-鏈纏結-工藝參數-晶體演化-纖維性能之間的關係，為探索低成本化的新型高濃度凍膠紡絲工藝奠定理論和實驗基礎。
結題摘要
本項目對超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維中試生產線不同工序的樣品進行離線結構研究，分析了溫度和拉伸比等工藝條件對Shish-Kebab晶體形成和演化的影響，確定了Shish-Kebab結構與纖維力學性能的關係；通過改變UHMWPE樹脂的紡絲液濃度來調節纖維的纏結程度，形成系列不同纏結程度的各工序階段纖維，利用上海光源的小角X射線散射和廣角X射線衍射技術，原位研究了不同纏結程度的UHMWPE原纖維在拉伸流場下Shish-Kebab晶體的形成與演化，形成了低纏結和高纏結兩種條件下Shish-Kebab晶體的形成與演化機理；通過研究UHMWPE/甲殼素納米晶複合纖維中Shish-Kebab晶體的演化，發現纖維中的Shish-Kebab晶體的同步演化對提高原纖維可拉伸性和成品纖維力學性能有很大幫助；通過上述研究，基本建立了鏈結構-鏈纏結-工藝參數-晶體演化-纖維性能之間的關係，在此基礎上探索了低成本化的高濃度凍膠紡絲工藝，通過工藝最佳化可以得到製備成本大幅度降低而且纖維力學性能下降不多的高濃度紡絲工藝。以上結果既能發展和完善Shish-Kebab晶體形成與演化的機理及影響材料性能的本質認識，也對探索低成本化的新型UHMWPE凍膠紡絲工藝提供了理論和實驗基礎。
