2.1实验目的

超高分子量聚乙烯纤维强度大，但表面非极性，限制了其在高性能复合材料中的应用，本项目拟将双亲性分子包埋在纤维表面，从而使纤维表面具有极性。 本课题的研究内容主要包括1、亲水处理后的纤维表面张力的测试，2、亲水处理后纤维表面的化学结构分析，3、亲水处理后的稳定性测试。

2.2纤维表面张力测试

使用JC2000A接触角测定仪测定接触角，以此来判断张力的大小。

2.3纤维表面的化学结构分析

2.3.1扫面电子显微镜测试

将萃取干燥后的纤维冷拉伸约十倍以消除纤维内的大微孔，然后张紧切断后制得纤维横向断口，喷金后采用日本JSM-5600LV型高低真空扫描电子显微镜（SEM），观察纤维截面形态结构并拍照。

2.3.2纤维取向度的测试

采用东华大学产SOT-Ⅱ型声速取向仪，对纤维施加以0.098Cn/dtex的张力，用倍长法计算声速值并求出声速取向因子。

2.3.3纤维结晶度和晶粒尺寸的测定

采用日本理学D/MAX-RB型X射线衍射仪，发生管压40KV，电流30mA，Cu靶，采用粉末法在2θ角为10到30⁰范围内进行扫描，扫描速度为8⁰/min，经计算机分峰处理后用称重法求得各样品的结晶度，并由Scherrer公式计算求得各晶面法线方向晶粒的平均尺寸。

2.4稳定性测试

2.4.1纤维热性能测试

采用DSC7型差式扫描量热仪，取样2mg左右，在氮气保护下以20K/min速度升温至170摄氏度并保持三分钟以消除热历史，然后以20k/min的速度冷却至室温，得到的纤维升温和降温的DSC曲线。

2.4.2纤维力学性能的测试

采用上海化工机械四厂产DXLL-20000A型电子拉力仪，纤维夹距为500mm，拉伸速度为250mm/min。样品测试五次取平均，得到纤维力学强度，杨氏模量和断裂伸长率。

2.4.3纤维热机械性能测试

采用美国PerKin-Elmer公司DMA7型动态热机械分析仪对纤维进行热机械分析，纤维夹距约为1cm左右，纤维预张力为0.005N，以5K/min的升温速度从室温升到160摄氏度，测试升温过程中纤维尺寸的变化。

参考文献

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