超高分子量聚乙烯树脂在十氢萘中的溶解规律探究(2)
—CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2—
图1聚乙烯大分子分子式及结构模型
从分子结构看，UHMWPE 是接近理论极限强度的最理想的高聚物。这种结构决定其具有突出的高韧性、高耐磨性、优良的自润滑性。
1.1.2超高分子量树脂的性能
UHMWPE纤文性能是由UHMWPE树脂性决定的,所以UHMWPE的冻胶纺丝对树脂的性能要求较为严格, 树脂的性能不仅仅可以决定纺丝过程, 同时也决定了纤文产品的力学性能。而树脂的性能很稳定的所以纺丝过程与其纤文的性能也一样是很稳定的。由文献通过对不同厂家的纺丝用UHMWPE树脂的分析, 发现了UHMWPE树脂粒径、特性黏度以及其堆积密度、分布、拉伸强度、弹性模量、屈服强度、断裂伸长率等等参数存在着差异, 这种差异最终导致的纤文性能会发生区别。
（1）Mn
随着Mn逐步增大，[ ]也逐步增加；主要的原因是由于Mn的增大，同联段偶然位移的相互抵消机会会增多，分子链中心的转移将减慢，此时要完成流动过程则将会需要长时间以及更多的能量，所以UHMWPE的[ ]随着Mn的增大而增加。
（2） 溶胀溶解性能
Mn越高，那么其分子之间缠结点就越多，分子间的范德华力就越强，拉升破坏时其需要的能量也就越高，拉伸后产品强度也会越高，但是如果Mn过高了，由于Mn越大，分子间的作用力会增大，分子链内及分子链间缠结非常不利于溶解，纺丝就会困难。
（3）粒径分布
实验发现，选用粒径大且分布宽的原料运行断头多、毛丝多。其主要原因是当大颗粒在溶解时，其表层将会形成高黏度的溶胀层，阻止溶剂继续向内部渗透，而且尚未充分溶胀的颗粒则会黏结在其他颗粒的表层，这样就造成了含有未溶解颗粒的溶液，当大多数的原料颗粒都已经充分溶解之后，该大颗粒也仅仅是溶胀，而并未溶解。因而，该大颗粒在纺丝过程中将会成为一个缺陷，在进入纺丝拉伸时，要么会造成扭结从而不能充分拉伸，要么将会在在此处发生断裂。所以纺丝工艺要求UHMWPE具有较小粒径尺寸，并且粒径的分布要比较窄。
（4) 热分析
不同的UHMWPE的结晶结构大致相同，主要差异体现在初始结晶度。UHMWPE的初始结晶态与聚合工艺有关，影响纺丝工艺中的溶胀溶解过程。分子排布越规整，溶解溶胀过程相对缓慢，但其纤文的强度也可能越高。所以，当UHMWPE的Mn接近时，其初始结晶度越高，则纤文产品性能越好。
1.1.3超高分子量聚乙烯纤文性能的介绍
超高分子量聚乙烯树脂纺丝成型得到的高强度高模量新型纤文便是超高分子量聚乙烯纤文，它是具有独特综合性能，它的密度小于1，且能浮于水，它比强度能达到优质钢的15 倍同时它的模量也很高，仅仅次就于特种碳纤文，是目前强度最高的纤文之一，较其它特种纤文高它的断裂伸长率，断裂功大。此外，该纤文还具有优异性能，如：耐化学腐蚀、电磁波透射率高、介电常数低、耐紫外线辐射、比能量吸收高、抗切割、摩擦系数低及突出的抗冲击等。
(1) 力学性能
UHMWPE纤文的断裂伸长在3～6％之间，强度在2.8～4.2GPa，与碳纤文、芳纶和玻璃纤文相比，纤文断裂功大。若考虑密度，它则是一种非常特别的纤文，它既能够大大减少重量同时又能保持良好性能。
超高分子量聚乙烯纤文密度为0.97g/ ，它的密度仅仅占芳纶的2/3 或者高模碳纤文的1/2，它的轴向拉伸性能也是非常的高。其比拉伸强度是现有高性能纤文中是最高的，比拉伸模量较芳纶，比高模碳纤文高得多。