高强高模聚乙烯醇纤维说明
高强高模聚乙烯纤维性能和用途
高强高模聚乙烯纤维性能和用途〔一〕性能介绍UHMWPE纤维特殊的结构特征决定了它具有许多良好的优异的性能。
一般而言,高强高模聚乙烯纤维本身具有三种形状:即单丝、复丝和带子,形状规格不同其物理性能差异较大。
UHMWPE纤维具有很高的轴向比拉伸强度和模量，而且能量吸收性能比芳纶优越，并且也弥补了高性能的碳纤维、碳化硅纤维等断裂应变小的弱点。
同时它还具有耐紫外线辐射、耐化学腐蚀、介电常数低、电磁波透射率高、摩擦系数低与突出的抗冲击、抗切割等优异性能。
它是目前强度最高的纤维之一，比强度能达到优质钢的15 倍，模量也很高，仅次于特种碳纤维。
断裂伸长率较其它特种纤维高，断裂功很大。
UHMWPE 纤维性能指标：回潮无沸水收缩率＜1％，熔点135～145℃，导热率〔沿纤维轴向〕20w/m k ，热膨胀系数－12×106/k21，介电常数〔22℃，介电强度 900kv/cm 。
〔1〕优良的力学性能高强高模聚乙烯纤维的密度为0.97g/cm3，只有芳香族聚酰胺纤维〔芳纶〕的2/3、高模碳纤维的1/2，而轴向拉伸性能很高。
Spectra1000纤维的比拉伸强度时现是高性能纤维中最高的，比拉伸模量比高模量碳纤维低，但比芳香族聚酰胺纤维高得多。
如果再考虑比重的话，它是一种非常独特的纤维，在保持良好性能同时，还能省重量。
高强高模PE纤维的理论值可达320km,约为芳纶的二倍。
由于复合材料的拉伸强度是由纤维控制的，因此高强高模聚乙烯纤维单向增强复合材料的纵向拉伸性能也很好。
几种高性能纤维的性能比拟表见表1—5。
图1—12是各种纤维的应力—应变曲线，从图上可以看到，强度在2.734~3.5N/texX 围内，高强高模聚乙烯纤维的断裂伸长率为3%~5%，相对于碳纤维、玻璃纤维和芳香族聚酰胺纤维来说，拉断该纤维所花费的能量是最大的。
图1—13对几种纤维的比强度、比模量进展了比拟。
从图中可以看出，高强高模聚乙烯纤维的比强度、比模量明显高于其他纤维，在一样质量的材料中，强度最高。
高强高模聚乙烯醇纤维的生产工艺初探
高强高模聚乙烯醇纤维的生产工艺初探首先是原料制备。
高强高模聚乙烯醇纤维的原料主要是聚乙烯醇（PVA）树脂。
PVA是一种溶解于热水中的聚合物，具有较高的结晶度和
力学性能。
常用的PVA树脂制备方法包括醋酸法和乙醇法。
醋酸法是将乙
烯通过水合作用得到乙烯醇，再经过醋酸酯化、加水解和精制等步骤得到PVA。
乙醇法是通过乙烯与甲醇加氧气反应得到乙醇，再通过水解得到PVA。
通过这些方法制备的PVA树脂可以满足高强高模聚乙烯醇纤维的要求。
接下来是聚合反应。
将制备好的PVA树脂与适量的稀释剂和助剂混合，通过高温高压反应将PVA树脂聚合成高分子量的线性聚合物。
聚合反应需
要控制反应温度、压力和反应时间，以保证聚合效果和纤维的强度。
纤维形成是高强高模聚乙烯醇纤维生产的关键步骤。
聚合反应得到的PVA聚合物溶液经过脱气、过滤和脱水等处理后，通过纺丝机构将溶液拉
伸成纤维。
纤维形成过程中，要控制拉伸速度、拉伸倍数和温度，以获得
期望的纤维形态和力学性能。
最后是后处理工序。
纺制得到的高强高模聚乙烯醇纤维经过一系列的
后处理工序，包括沉淀凝固、冷却固化和热处理等。
这些工序可以进一步
提高纤维的力学性能和耐热性能，提高纤维的品质和使用寿命。
总之，高强高模聚乙烯醇纤维的生产工艺包括原料制备、聚合反应、
纤维形成和后处理工序。
通过科学合理地控制每个工艺步骤，可以获得优
质的高强高模聚乙烯醇纤维产品。
高强度聚乙烯醇纤维
高强度聚乙烯醇纤维高强度聚01996年我同的聚乙烯醇(PV A1纤维产量为46吨通过技术改进.已被用于专f】的织物包括用于混凝+和其它建筑材料的高强度高模量PV A纤维.高强度PV A纤维与传统的PV A纤维在性征和加工机理上确以下区另{l:(1)所选的PV A材料要求聚合度(DP)大于1750(传统PV A的聚台度),通常为2500-3055,且醇解度高于99%f2)制备纺织粘胶丝时需要一种特殊的交联剂凝固浴中的Na_~O4溶液应含有NaOH脱水凝固和交联反应在纺丝过程中形成纤维时同时发生(3)导出纤维在热处理中可伸长很多.因而可取消醛糖化过程.f4)该PV A纤维大分子同时具有直链和交联网络的形态特征,而传统PV A只有直链的形态特征.(5)纺丝胶中加人交联剂的作用是使交联剂与PV A反应形成化台物,阻止一水溶液中PV A分子内部和分子问形成氢.键.减小分子间的缠绕和结晶.从而提高导出纤维的延展性在纤维延展性高时可得到高结晶和高定向性,因而结晶区和无定形区间的密度差别变得很小, 其结构也变得更致密更均表1列出_『高强度PV A纤维的性质和特性.表2列出了高强度高模量PV A与其它合成纤维的性质比较情况PV A纤维可用于增强水泥主要由于(1)抗拉强度和模量高:(2)与波特兰水泥有良好的化学相容性(3)亲水性好,使PV A能均一地分散在水泥基质中;(4)高强度PV A纤维与水泥基质问具有良好的界面键合力,原因如一F:a)该纤维的非环形和不规则截面有助于扩大PV A与水泥基质的成键面:b)PV A纤维的分子结构是(一CH,一ClI—CH,一).其一C—OH基团可与水泥水化物中的一OH基硎形成牢固的氢桥用于混凝土和建筑材料中的高强度PV A奇7点表3列出r些水泥补强纤维的性雩强铁条的腐蚀,因此混龋十不易风化;z,/质.用于水泥的高强度高模量PV A有优点【1)机械性能良好,可提高建筑材料的韧性和抗冲击强度.建筑材料的挠曲强度可提高200%,弯曲强度可从195kg,Crll提高到225kg/Cm,抗弹胜疲劳电可提高且可防止龟裂.(2)耐酸碱眭好,适用于各种等级的水泥.(3)分散性好,建筑材料表面n』匠时间保持光滑且无剥落现象(4)水泥板,水泥砖的弯曲温度和耐寒性可提高50%.(5)操作条件明显改善.f6)PV A用量仅为石棉的五分之,因此制品的单位重量可减小不易受气候影响高强度PV A纤维的应用(13建筑物中混凝土的加强,如水泥板,下水道,正面观台的地面,停车场等(2)水泥和玻璃纤维理想的代替物.(3j室内装璜的纤维补强.(4)用于专用的高强度织物,如轮胎,鱼网,绳索,安全网,传输带等.(5)用于包装的加强由于PV A可溶于水.可乳化,可生成整合物和可化学变联,因此在中国, 除了高强度高模量PV A纤维外,还开发出了一些瓤型的PV A纤维,如水溶性纤维,医用纤维,阻燃纤维等PV A纤维还有良好的热性,是理想的温室薄膜材料.(7)混凝土的透气性骶-可阻止补搞怿自MDEERYAR∞.K 表1高强度PvA纤维的性质和特性—■■■■■_l密度(g/cm3)滴定度(dtex)韧性(cN/dtex)模量(cN/dtex)致断伸长(%)水中软化点(“12)90”C水中损失量(%)抗紫外性耐酸性耐碱性导电性导热性一般为1I—I2cN/dtex一般为360cN/dtex一般高于100X2般低于1%表2高强度M纤维和其它合成纤维的性质■豳鼬豳黼■—鞠■c:}:致断强度(~N/dtex)致断伸长(%)模量(cN/dtex)耐碱性(以强度下降率计%l丰扰光眭(以强度下降率计,%)?_L_!堕型…….面{碱性测试条件:NaOH(I%),IO0”C9一l_72407342228q54225>l8x106xlo0小时¨抗兜侧试#Ida:阳光下109小时表3一些水泥补强纤维的性质|■强瞄隧PV A纤维9—13.2石棉I9-3.9纤维索23—38玻璃纤维3.8-75PE纤维7—8PP纤维43—76聚酰胺纤维5.】0.8化工文摘●—2opo.年2月5—8203—73—41O2515屯5l32.6l52.60.9509ll～～一埘《好好好低候2 蛐锄础锄㈣嚣～骆:;。
聚乙烯醇纤维是什么材料
聚乙烯醇纤维是什么材料
首先，聚乙烯醇纤维具有优异的耐腐蚀性能。
由于其分子结构中含有大量的羟基，使得PVA纤维具有良好的耐酸碱性能，能够抵御许多化学溶剂的侵蚀，因此
在化工领域得到了广泛应用。
其次，聚乙烯醇纤维具有优异的拉伸强度和弹性模量。
PVA纤维的强度高，具有良好的弹性和韧性，能够承受较大的拉伸力而不易断裂，因此在纺织领域得到了广泛应用，用于制作高强度的纺织品和工业线绳等。
此外，聚乙烯醇纤维还具有优异的吸湿性和耐热性能。
PVA纤维能够吸收大量的水分，使得纺织品具有良好的吸湿透气性能，同时PVA纤维的耐热性能也很好，能够在较高温度下稳定使用。
总的来说，聚乙烯醇纤维是一种优异的合成纤维材料，具有耐腐蚀、高强度、
吸湿性好、耐热等优良性能，被广泛应用于纺织、建筑、医疗等领域。
随着科技的不断进步，相信聚乙烯醇纤维在未来会有更广阔的应用前景。
高强高模聚乙烯醇纤维的生产工艺初探
高强高模聚乙烯醇纤维的生产工艺初探摘要随着我国经济的发展，社会需求不断扩大，聚乙烯醇纤维作为一种新型纤维，其高强、高模等特性得到了广泛应用。
本文介绍了高强高模聚乙烯醇纤维的生产工艺，主要包括原材料准备、热聚合、熔融吹丝、热定型、热整和织物表面处理等步骤。
其关键技术包括：熔体质量的控制、抗断裂性能和拉伸模量的调节、高温拉伸的改善以及熔融吹丝机械性能的稳定性等方面的技术工艺改进。
本文最后还对未来的研究以及发展进行了展望。
关键词：聚乙烯醇纤维，高强高模，生产工艺IntroductionPolyvinyl alcohol fiber (PVAF) has the advantages of good mechanical properties, high modulus, high temperature resistance, environmental protection, and low thermal shrinkage. It iswidely used in aerospace, petrochemical, shipbuilding, civil engineering, construction, and other fields. As the demand for high-strength and high-modulus PVAF increases, the production process is also constantly improving.Materials and Methods1. Raw Material PreparationPolyvinyl alcohol fiber is made from polyvinyl alcohol asthe main raw material. The polyvinyl alcohol must be refined and purified before being used as raw material. Refined polyvinylalcohol must be dried in a drying oven at a certain temperature and humidity to remove any moisture. The raw material must be tested for proper specifications before use.2. Heat Polymerization3. Melt Spinning4. Heat Setting5. Thermal Calendaring6. Fabric Surface TreatmentThe fabric surface is treated by a special process to improve the fabric performance, such as hydrophilicity, abrasion resistance, and flame retardancy.DiscussionThe key technologies of high-strength and high-modulus PVAF production process include: controlling the melt quality, adjusting the fracture resistance and tensile modulus, improving the high-temperature stretching, and stabilizing the mechanical properties of the melt spinning machine.。
高强高模PVA纤维
高强高模PVA纤维高强高模聚乙烯醇（PVA）纤维是一种高性能纤维产品，具有良好的力学性能、生物相容性和低毒性。
由于其与水的亲和性较好，在碱性水泥浆中分散性好，特别是其较独特的表面结构使其具有良好的机械结合性，强度可达石棉增强水泥的2.5倍以上，因此，可用于水泥、陶瓷建筑材料的增强；同时，其优良的耐腐蚀性，还可用于绳缆、水产业；此外，由于其伸度小，与橡胶、塑料等高分子材料的粘合性好，可用于橡胶制品、涂布层、编织软管等的粘合；在人造肠和医用缝合线领域也有应用。
★绿色＋高性能，石棉的完美替代品。
2010年世界高强高模PVA纤维产量超过5.5万吨，主要用于替代石棉，主要生产企业包括日本可乐丽、尤尼契卡和我国的皖维高新三家公司。
作为建筑材料，石棉造成的环境污染及致癌危胁越来越受到公众的关注，近年来，随着禁用石棉国家数量的不断扩大，各国加快了寻找石棉替代品的步伐，纷纷采用改性腈纶、抗碱玻璃纤维、改性聚丙烯纤维、芳纶纤维、碳纤维或钢纤维等来增强水泥制品。
这些纤维中部分品种的强度和扬氏模量相对较高，但价格十分昂贵，如芳纶碳纤维等；改性腈纶、改性聚丙烯纤维虽然价格低，但强度和扬氏模量偏低，因此，应用受到一定的限制。
近20年来，日本、瑞士、意大利、联邦德国等对高强度、高模量抗碱性好的化学纤维代替石棉制造无石棉纤维水泥板、瓦、管材等进行了大量的研究与开发工作，由于高强高模PVA纤维具有强度和杨氏模量高、伸度低、耐酸碱性及抗溶剂性，耐日晒牢化，具有的独特横断面形状，与水泥粘着力好等优良特点，在代用石棉方面以其综合性能优势，性价比高等特点，被誉为石棉最理想的“绿色环保“替代品。
经大量的实验和建筑实践证明，1m3的混凝土中加入900g高强高模PVA纤维，纤维的总根数能达到3000万根，而且分布均匀，在混凝土的内部结构里能达到一个较好的承托效果。
特别是在防止混凝土早期容易出现的离析沉降裂缝、塑性裂缝、干缩裂缝方面，纤维的功能尤为明显。
高强高模聚乙烯纤维_UHMWPE_综述_花银祥
0引言高强高模聚乙烯纤维（又称超高分子量聚乙烯纤维，简称UHMWPE）是一种具有战略意义的高性能纤维，是继碳纤维和芳纶之后的第三大工业化高性能纤维，该纤维外观为白色，具有强度高、模量高、质量轻、化学稳定性好、耐光性好、耐低温、使用寿命长等许多优异的性能，还具有良好的耐化学腐蚀、比能量吸收高、电磁波透射率高、摩擦系数低、优良的耐冲击和抗切割性能，以及不吸水、与生物相容性好等特点，并且是所有高强高模纤维中密度最小的纤维，也是唯一一种能够在水面上漂浮的纤维，具有优秀的物理机械性能。
其比强度是目前在使用的纤维中最高的，比对位芳纶还高40％，是优质钢丝的15倍以上，使用温度可低至零下150℃［1－2］。
高强高模聚乙烯纤维因其优异的性能而广泛应用于国防、航空、航海、体育器材、个体防护等领域，特别是近些年国内外高强高模聚乙烯纤维的生产和应用都有很大发展［1］，是制作软质防弹服、防刺衣、轻质防弹头盔、雷达防护罩、导弹罩、防弹装甲、舰艇及远洋船舶缆绳、轻质高压容器、航天航空结构件、深海抗风浪网箱、渔网、赛艇、帆船、滑雪撬、钓竿、球拍以及牙托材料、医用移植物、整形缝合材料等的极佳材料，已在防弹，绳缆等领域有着成熟的应用，在航空航天、深海、医疗等尖端领域有着广泛的使用前景。
如下主要就UHMWPE纤维的发展情况、性能、改性及其应用方面加以介绍，并对今后的发展前景进行了预测。
1高强高模聚乙烯纤维（UHMWPE）发展历史及发展状况高强高模聚乙烯纤维（UHMWPE）是采用冻胶纺丝———超倍热拉伸技术制得的高性能纤维，这种方法和技术是荷兰人首先发明提出的，美国在世界上首先形成生产该纤维的中试装置并进行商品化生产，且开始进行产品开发应用，主要应用于高性能绳、缆索和防护服、防御装置、盔甲和防弹类制品［3］。
1984年，荷兰与日本合资建立了中试工厂，1990年荷兰开始在本国进行商品化生产，主要致力于提高纤维的性能规格，因此，生产装置不断地完善、改进。
高强高模聚乙烯整理信息
一、高强高模聚乙烯基础知识1、高强高模聚乙烯定义高强高模聚乙烯纤维即超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE），是以超高分子量聚乙烯为原料，将其溶解于一种特殊的溶剂中，再由喷丝孔喷出成丝。
2、高强高模聚乙烯的优点2.1 耐磨性UHMWPE的耐磨性居塑料之冠，并超过某些金属，图1为UHMWPE与其它材料耐磨性比较。
从图1可以看出，与其它工程塑料相比，UHMWPE的沙浆磨耗指数仅是PA66的1/5，HEPE和PVC的1/10；与金属相比，是碳钢的1/7，黄铜的1/27。
这样高的耐磨性，以致于用一般塑料磨耗实验法难以测试其耐磨程度，因而专门设计了一种沙浆磨耗测试装置。
UHMWPE耐磨性与分子量成正比，分子量越高，其耐磨性越好。
2.2 耐冲击性UHMWPE的冲击强度，在所有工程塑料中名列前茅，图2为UHMWPE与其他工程塑料冲击强度比较，从图2中可以看出，UHMWPE的冲击强度约为耐冲击PC的2倍，ABS的5倍，POM和PBTP的10余倍。
耐冲击性如此之高，以致于采用通常冲击试验方法难以使其断裂破坏。
其冲击强度随分子量的增大而提高，在分子量为150万时达到最大值，然后随分子量的继续升高而逐渐下降。
值得指出的是，它在液氮中（-195℃）也能保持优异的冲击强度，这一特性是其它塑料所没有的。
此外，它在反复冲击表面硬度更高。
2.3自润滑性UHMWPE有极低的摩擦因数（0.05～0.11），故自润滑性优异。
表1为UHMWPE与其他工程塑料摩擦因数比较。
从表1可以看出，UHMWPE的动吗擦因数在水润滑条件下是PA66和POM的1/2，在无润滑条件下仅次于塑料中自润滑性最好的聚四氟乙烯（PTFE）；当它以滑动或转动形式工作时，比钢和黄铜加润滑油后的润滑性还要好。
因此，在摩擦学领域UHMWPE被誉为成本/性能非常理想的摩擦材料。
2.4耐化学药品性UHMWPE具有优良的耐化学药品性，除强氧化性酸液外，在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质（酸、碱、盐）及有机介质（荼溶剂除外）。
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兰州宏颖新材料开发公司
高强高模聚乙烯醇纤维说明
高强高模聚乙烯醇纤维简称（高强高模PV A纤维）是一种具有高抗拉强度、高杨氏模量、高耐碱性的合成纤维，该纤维是密度大、直径小，许多性能都优于其它合成纤维，同时对水泥、石膏等基材具有极强的亲和力。
一高强高模聚乙烯醇纤维的技术指标
项目指标
纤维直径(dtex) 2.0±2 （12±2μm）
抗拉强度(cn/dtex) ≧ 11 (1428MPa)
杨氏模量（cn/dtex）≧ 290 (37.9GPa)
断裂伸度（%） 6～8
密度（g/cm3） 1.3
耐热水性（o C）≧ 104
干热软化点（o C）≧ 216
二不同有机纤维的物理力学性能
三高强高模聚乙烯醇纤维应用
我们只需要在水泥、石膏等基材中均匀加入0.3%～0.5%的高强高模聚乙烯醇纤维及少量的高分子聚合物，我们就可以有效的改变水泥、石膏等基材的脆性、消除这些基材在水化过程中产生的裂纹。
由于纤维的存在既消耗了能量又缓解了应力，阻止裂纹进一步发展，起到了阻断裂缝的作用，所以在水泥、石膏制品内掺入少量高强高模聚乙烯醇纤维，可以达到：
1 、提高基体的抗拉强度。
2 、阻止基体原有缺陷裂缝的扩展，并延缓新裂缝的出现，提高耐水性、抗渗性、抗冻性。
3 、提高基体的变形能力，从而改善其韧性和抗冲击能力。
四、应用领域：
1、大体积砂浆/混凝土浇筑
2、工业及民用建筑的屋顶处理，地下室防水，内外墙薄抹灰砂浆
3 、粉体建材、抗裂砂浆、保温砂浆、粉刷石膏、粉刷腻子、嵌缝腻子
4 、道路、桥梁、高速公路的路面及护栏
5 、水坝、水池、停车场、飞机跑道及停机坪等混凝土浇筑。
6 、隧道、矿井、地铁、边坡面等喷射混凝土
7、沿海滩涂、堤坝、盐碱地带、化工腐蚀场地。
8、混凝土构件、欧式构件、城市艺术雕塑、预应力砼管、板材
9、轻质隔墙板、GRC板、保温板、装饰板、FC板。