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大电流接线端子超高相对分子质量聚乙烯纤维
发布时间:2019-07-24 关注次数:
大电流接线端子超高相对分子质量聚乙烯纤维 电连接器超高相对分子质量聚乙烯( UHMW-PE)纤维是以超高相对分子质量的接插件聚乙烯为原料,采用凝胶纺丝法一超倍拉伸技术制得的。UHMW-PE是用Ziegler-N atta催化剂,以低压聚合技术制得的线型高密度聚乙烯,相对分子质量大于100万,密度为0. 96 ~0. 98g/cm,,结构规整,易结晶,晶体强度的理论值为31GPa,交流端子结晶模量的理论值为316CPa,晶格中分子链呈平面锯齿状。 UHMW-PE具有高模量、高耐磨性、高韧性和自润浸性优良等特点。UHMW- PE是非极性材料,吸水率低于o.01 qo;电流端子耐磨性是已知聚合物中最高的;其抗冲击性比聚甲醛高14倍,比ABS高4倍;它还具有优异的介电性能和耐化学性能。但是,UHMW-PE的耐热性较差,一般在100 0iC以下使用。 1.UHMW-PE纤维的制造 UHMW-PE纤维是以相对分子质量大于100万的超高相对分子质量聚乙烯为原 料,采用凝胶纺丝法超倍拉伸技术制得的。凝胶纺丝法是溶液纺丝,它兼具熔融纺丝和干法纺丝的特点,制得大电流接线端子的聚合物溶液经喷丝板挤出后固化成初生态凝胶纤维'初生态凝胶原丝经脱溶剂、干燥、超倍拉伸等工艺处理后,制得分子链85 qo取向的超高强度、超高模量的高性能纤维。该工艺方法制得纤维的取向度大于85%。 (1)凝胶纺丝原理从分子结构角度考虑,最接近理论极限强度的聚合物是高密度线型聚乙烯,其分子具有平面锯齿形的简单结构。没有大体积的侧基,结晶度好,分子链间无较强的结合键,这些结构特征可以大大减少大电流接线端子缺陷的产生,是顺利进行高倍拉伸的关键。当纤维的大分子链完全伸展,并沿纤维轴伸直平行取向时,纤维的极限强度是大分子链极限强度的和,分子链P极限强度可由分子链上碳-碳原子间的共价键强度和分子截面积计算得到。 根据Peterlin形态结构模型,用常规纺丝法制得的纤维中,微原纤由折叠链中片晶和非晶区交替排列呈串联的连接方式,要提高纤维的强度和模量就必须增加非晶区的缠结分子数。在拉伸力的作用下,非晶区的大分子逐渐被拉直形成缠结分子,晶区的折叠链逐渐伸展成伸直链,纤维的微观结构向单一的伸直链结晶结构过渡,使纤维的强度和模量向理论值靠拢。以下几方面是使纤维达到高性能化的关键因素: 1)提高大电流端子聚合物的相对分子质量,把分子链间缠结点密度降低至适当的程度。 2)提高交流端子非晶区缠结分子酌含量,使非晶区的大分子在拉伸初期转化为缠结分子,从而能承受较大张力,有利于实现高倍拉伸。 3)减少晶区折叠链含量,增加接插件伸直链的含量。 4)非晶区缠结分子均匀分散于电连接器连续的伸直链结晶基质中。 (2)大电流接线端子凝胶纺丝技术用凝胶纺丝法,超倍拉伸技术制备UHMW-PE纤维的工艺
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