室博士后孟令蒲和博士生曹田等在李良彬研究员的指导下,结合自制的拉伸伸装置和原位同步辐射小角和广角X射线散射方法研究凝胶纺超高分子量聚乙烯纤维在25℃和100℃的温度预拉伸过程中的结构演变,发表在Macromolecular Materials and Engineering(2018, 303(2): 1700493)期刊上。
在25℃情况下,在应变硬化之前发生朝拉伸方向的片晶旋转,而在应变硬化阶段发生折叠链晶体破坏和伸直链纤维形成过程。当在100℃时,观察到在应力平台区之前拉伸诱导的晶体熔融和在应力平台开始时形成纤维状晶体。进一步拉伸导致晶体块的剪切位移,最终破坏折叠链晶体并形成伸直链纤维。在一定的应变范围内在100℃预拉伸UHMWPE纤维可以产生高度取向的纤维状晶体,这可以为后拉伸过程提供理想的前体结构。
以上研究工作得到国家自然科学基金(51227801, 51325301, 51633009)的资助。
25 oC和100 oC下的演化机理示意图。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/mame.201700493