如何製備UHMWPE/納米WS2複合纖維？

近年來隨著高性能纖維的出現和發展，人們對纖維複合材料的研究十分活躍。UHMWPE/納米WS₂複合纖維作為一種新型的防彈材料成功進入研究視線，其由富勒烯納米WS₂與UPMWPE混合，利用凍膠紡絲成型技術製備而成。

Ultra-High Molecular Weight Polyethylene（UHMWPE），超高分子量聚乙烯，是分子量150萬以上的無支鏈的線性聚乙烯。其分子式是—(—CH2-CH2—)—n—，密度為0.920～0.964g/cm3，熱變形溫度是(0.46MPa)85℃，熔點為130～136℃。

UHMWPE /納米WS₂複合纖維的製備過程如下：

1. 原料及試劑準備：UHMWPE樹脂；白油，醫用級；萃取劑，ExxsolD60；抗氧化劑，B215；納米WS₂，平均粒徑為60~120nm；812環氧樹脂；矽烷偶聯劑KH550；無水乙醇為市售。
2. 納米WS₂的表面改性：在帶有機械攪拌的三口燒瓶中加入300g納米WS₂和24g矽烷偶聯劑，以無水乙醇為溶劑，在70-80℃攪拌回流2-3h，將經過表面改性處理後的納米WS₂在105℃烘乾備用。
3. UHMWPE/納米WS₂複合樹脂的製備：將經過表面改性後的納米WS₂分別以1wt‰，2‰，3‰和4‰的品質分數與UHMWPE共混後，同白油一起加入到混合釜中，邊加料邊攪拌，同時加入適量抗氧化劑，配成聚合物濃度為8‰ 的固體懸浮液，攪拌狀態下經過高溫溶脹和溶解後製成UHMWPE-納米WS₂複合樹脂。
4. UHMWPE/納米WS₂複合纖維的製備：使UHMWPE/納米WS₂複合纖維複合樹脂在始終攪拌的情況下進入雙螺杆擠出機，通過雙螺杆擠出機來進一步完成UHMWPE/納米WS₂複合樹脂的剪切、分散以及對物料的充分溶解，然後經計量泵和噴絲孔定量擠出，進入凝固浴驟冷成凍膠纖維，放入盛絲桶內進行靜置相分離，將靜置相分離後的UHMWPE/納米WS₂凍膠絲經過萃取、乾燥和三級加熱拉伸後得到UHMWPE/納米WS₂複合纖維。

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