肖長發(fā)
(天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)系，天津300160)
摘要：超高相對分子質(zhì)量聚乙烯是一種重要的高性能纖維，本文介紹了該纖維的制備、結(jié)構(gòu)、性能以及應(yīng)用等方面的研究情況。
關(guān)鍵詞：超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維；制備；結(jié)構(gòu)與性能；應(yīng)用
引言
通常條件下聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、脂肪族聚酰胺及聚酯等柔性成纖聚合物在熔融或溶液紡絲成形及后處理過程中，大分子多呈折疊結(jié)構(gòu)，只能制成滿足一般要求的化學(xué)纖維。1975年荷蘭DSM公司以十氫萘為溶劑，采用凝膠紡絲一超拉伸技術(shù)試制出具有優(yōu)異抗張性能的超高相對分子質(zhì)量聚乙烯(UHMW-PE)纖維，打破了只能由剛性高分子制取高強高模纖維的傳統(tǒng)局面，從1990 年開始DSM公司在荷蘭生產(chǎn)商品名為“Dyneema”的高性能聚乙烯(HP-PE)纖維[1-3]。DSM公司申請專利后，立即引起人們極大重視。1985年美國Allied Signal(現(xiàn)為Honeywell)公司購買了DSM公司專利權(quán)，并對制造技術(shù)加以改進，以礦物油為溶劑開發(fā)出商品名“Spectra”的HP-PE纖維，纖維強度和模量都超過了杜邦公司的“Kevlar”；其后日本東洋紡公司與DSM公司合作生產(chǎn)商品名“Dyneema” 的HP-PE纖維；從1980年代開始，日本三井石化公司以石蠟為溶劑，采用凝膠擠壓一超拉伸技術(shù)研制和生產(chǎn)商品名“Tekmilon”的UHMW-PE纖維，其紡絲溶液濃度高達20％～40％，但殘余石蠟不易除凈，纖維蠕變較大，近年來有一定改進[3-5]。目前國外UHMW-PE纖維的主要生產(chǎn)廠家包括DSM 公司、Honeywell公司、DSM一東洋紡公司、三井石化公司等，總產(chǎn)量約3000t[6]。國內(nèi)在UHMW-PE纖維方面的研究始于20世紀(jì)80年代，先后由中國紡織科學(xué)研究院、中國紡織大學(xué)(現(xiàn)東華大學(xué))、天津紡織工學(xué)院(現(xiàn)天津工業(yè)大學(xué))、總后勤部軍需裝備研究所、北京合成纖維技術(shù)研究所等單位完成了小試工作。目前在我國浙江、江蘇、湖南和北京等地先后建成具有數(shù)十～數(shù)百噸／年規(guī)模的纖維生產(chǎn)線，為HP-PE纖維的國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。
論文來源：高分子通報，2004，72（4），74－88
