主要是根據(jù)凝膠紡絲的加工原理,將超高分子量聚丙烯(UHMWPP)粉末配制成數(shù)種紡絲溶液,采用凝膠紡絲方式,

來探討其凝膠紡絲的可行性及各種紡絲濃度下形成的凝膠纖維之微細構造的變化情形。并藉由掃描式差熱分析儀,測凝膠纖維的熔點;以萬能強力試驗機,測纖維的抗張強度;

 

再以偏光顯微光譜儀,測纖維之分子順向度;最后以電子顯微鏡,觀察凝膠纖維的表面型態(tài)。結果顯示:在延伸比方面,變化不同紡絲濃度形成的凝膠纖維,

于延伸溫度攝氏150度下進行熱延伸,其所能達到的最大延伸倍率,以紡絲濃度為 5.2(wt%)最佳,且值高達187左右;在抗張強度方面,

 

將各種濃度分別于延伸比為15,60,90,120倍作強力測試,結果顯示紡絲濃度為 5.2(wt%)可獲得較高的抗張強度,且當延伸比為120時其楊氏系數(shù)為40GPa左右、抗張強度為1.54Gpa、斷裂伸度為4%,此與由廣角X光繞射值所測之理論值(楊氏系數(shù)為41.2GPa、抗張強度為1.23Gpa)相較下似乎很相近,

 

代表分子鏈是接近高順向度的纖維結構。關于熱性質方面,熔點隨著延伸比的增加而增加,但變化不同紡絲濃度卻對纖維的熔點幾乎無影響。

 

于分子順向度方面,將不同濃度的凝膠纖維進行各種延伸倍率的雙折射率 (.DELTA.n)測定,結果顯示紡絲濃度為5.2wt%有較明顯的雙折射率值;

 

在表面型態(tài)觀察得知凝膠纖維延伸前的表面型態(tài)有孔洞的情形,但經(jīng)延伸處理后纖維的結晶型態(tài)逐漸呈微纖狀的順向結構。

 

總之,凝膠纖維經(jīng)延伸后,由于分子鏈間的糾纏程度降低使得延伸性大幅度的提高,因此物性方面如抗張強度、模數(shù)、熔點及雙折射率均隨延伸倍率增加而有明顯的提高