文 献 综 述

1.1引言

超高分子量聚乙烯( UHMWPE) 纤维也称超高模量聚乙烯( UHMPE) 纤维，与玻璃纤维、芳香族纤维、碳纤维一起被称为高性能纤维。UHMWPE 是由分子量超百万的聚乙烯通过凝胶纺丝后，经高倍拉伸而形成的一种纤维。这种纤维具有密度低( 密度为0．96 ～ 0.98 g /cm3 ) 、质量轻、断裂强度和初始模量高、断裂伸长率低、耐磨、耐冲击等优点。由UHMWPE纤维增强的复合材料具有轴向拉伸比强度、比模量高，能量吸收性能优异，耐磨性能优越，电绝缘和耐紫外光性能良好等优越性，现有的其他高性能纤维增强的复合材料无法比拟。UHMWPE 纤维增强复合材料已被广泛应用于建筑、医学、运动、航

空航天等许多重要领域。因此，研究UHMWPE 纤维的性能测试方法具有十分重要的意义。

1.2方法研究

众所周知，玻璃纤维、碳纤维等复合材料增强材料因其纤维很脆且伸长率小，在拉伸性能测试过程中遇到了很多困难。玻璃纤维性能的测试方法研究，先后经历了没有涂覆任何保护剂的干纱性能测试和涂覆蜂蜡、树脂等保护剂的浸胶纱性能测试的发展过程。目前玻璃纤维的力学性能测试分为两种，一种是干纱测试，其结果虽然不能完全反映其在复合材料中的表现，但在生产过程控制、织物性能设计等方面有很大作用，仍被广泛使用; 另一种性能测试方法为测定纱线的浸胶纱性能，其结果主要用于复合材料增强材料的性能评价，已得到了广泛的应用。涂覆蜂蜡等保护剂的方法已经被彻底淘汰。碳纤维的基本力学性能测试目前以浸胶纱为主。因此，本文通过试验对采用未浸胶的干纱和浸渍树脂后的浸胶纱的拉伸性能的测定方法进行比较研究，探讨并确定一种方便快捷而又能很好地测定UHMWPE纤维拉伸性能的测试方法。

1.3试验方法

作为增强材料，其性能测试结果需要能反映纤维在复合材料中的表现。增强材料的性能测试评价方法主要有测定纤维未浸胶的干纱( 以下简称为干纱) 性能、测定纤维浸渍树脂后的浸胶纱性能、测定缠绕成环形试样的NOL 环性能、测定纤维制成的单向平板的性能等。虽然从干纱到浸胶纱、NOL 环、单向板，其测试结果越来越能反映增强材料在复合材料中的表现，但程序越来越复杂，周期越来越长，成本越来越高。因此NOL 环和单向板的测试一般只在研发阶段采用，不用于生产过程控制和产品验收。生产过程控制和产品验收一般只采用对干纱或浸胶纱进行测试，然后根据干纱和浸胶纱测定结果之间的对应性进行结果评价。

UHMWPE 纤维属高强化纤长丝，其干纤维的拉伸性能试验方法已经有国家标准GB/T 19975 － 2005《高强化纤长丝拉伸性能试验方法》，本研究的干纤维拉伸性能测试按该标准进行。UHMWPE 纤维制成浸胶纱进行拉伸性能测试的方法未见报道，但在复合材料增强材料领域已有成熟的试验方法，其国家标准为等同采用ISO 标准的GB/T 20310 － 2006《玻璃纤维无捻粗纱浸胶纱试样的制作和拉伸强度的测定》，本研究在测试UHMWPE 纤维的浸胶纱拉伸性能时参照该标准进行。