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第1章 绪论1

1.1 超高分子量聚乙烯纤维发展历史1

1.1.1 国外超高分子量聚乙烯纤维发展历史1

1.1.2 我国超高分子量聚乙烯纤维发展历史1

1.1.3 纤维特性2

1.2 超高分子量聚乙烯纤维的制造过程2

1.2.1 纺丝级树脂的制备2

1.2.2 纺丝液的制备3

1.2.3 纺丝4

1.2.4 溶剂回收4

1.2.5 产品安全与职业危害5

1.3 超高分子量聚乙烯纤维技术的发展趋势5

参考文献5

第2章 超高分子量聚乙烯树脂7

2.1 超高分子量聚乙烯树脂聚合用催化剂7

2.1.1 多活性中心催化剂7

2.1.2 单活性中心催化剂16

2.2 超高分子量聚乙烯树脂的聚合工艺21

2.2.1 连续聚合工艺23

2.2.2 间歇式聚合工艺24

2.3 超高分子量聚乙烯纺丝级树脂25

2.3.1 分子量和分子量分布25

2.3.2 树脂颗粒表现形貌34

2.3.3 树脂的热性能36

2.3.4 树脂的结晶结构38

2.3.5 超高分子量聚乙烯纤维及树脂的力学性能38

参考文献39

第3章 超高分子量聚乙烯纤维制备技术43

3.1 超高分子量聚乙烯纤维发展概况43

3.1.1 国外超高分子量聚乙烯纤维技术进展43

3.1.2 国内超高分子量聚乙烯纤维生产现状49

3.2 超高分子量聚乙烯纤维的制备技术57

3.2.1 纤维高强化基本原理57

3.2.2 超高分子量聚乙烯纤维的主要制备方法60

3.3 超高分子量聚乙烯的冻胶纺丝66

3.3.1 原料的选择68

3.3.2 超高分子量聚乙烯纺丝溶液的制备73

3.3.3 超高分子量聚乙烯冻胶纤维的成形79

3.3.4 冻胶纤维的脱溶剂（萃取干燥）及溶剂回收84

3.3.5 纤维的高倍热拉伸91

3.4 我国超高分子量聚乙烯冻胶纺丝技术进展100

3.4.1 干法纺丝101

3.4.2 高浓度冻胶纺丝104

3.4.3 连续式冻胶纺丝工艺108

3.5 冻胶纺丝所用主要设备110

3.5.1 双螺杆纺丝机的结构及作用110

3.5.2 多级萃取机的设计原则115

3.5.3 超倍拉伸机的设计原则117

3.6 超高分子量聚乙烯的熔融纺丝118

3.6.1 超高分子量聚乙烯的流动改性118

3.6.2 熔融纺丝进展121

3.7 超高分子量聚乙烯纤维改性技术122

3.7.1 表面改性技术122

3.7.2 抗蠕变改性技术128

参考文献130

第4章 超高分子量聚乙烯纤维化学与物理性质141

4.1 基本物理性质141

4.2 力学性质141

4.2.1 拉伸性能142

4.2.2 蠕变性能147

4.2.3 疲劳行为150

4.2.4 抗摩擦性能152

4.3 热性能152

4.3.1 热稳定性152

4.3.2 导热性能153

4.4 稳定性155

4.4.1 光氧老化和热氧老化155

4.4.2 化学稳定性158

4.5 生物相容性159

参考文献159

第5章 超高分子量聚乙烯纤维的结构163

5.1 分子量及其分布163

5.2 纤维物理结构166

5.2.1 结晶结构166

5.2.2 取向度171

5.2.3 中间相174

5.3 形态结构174

5.4 结构与性能关系182

参考文献187

第6章 超高分子量聚乙烯纤维在防弹领域的应用191

6.1 防弹用纤维和织物191

6.1.1 防弹纤维191

6.1.2 防弹织物193

6.2 超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料防弹机理193

6.2.1 超高分子量聚乙烯纤维复合材料层压板的破坏模式194

6.2.2 冲击过程中层压板着弹面变形情况200

6.2.3 层压板的侵彻机理201

6.3 影响超高分子量聚乙烯纤维复合材料弹道性能的因素204

6.3.1 弹道性能指标204

6.3.2 材料性能对弹道性能的影响205

6.3.3 冲击条件216

6.4 超高分子量聚乙烯纤维无纬布224

6.5 防弹衣226

6.5.1 防弹衣的发展历史226

6.5.2 超高分子量聚乙烯纤维在防弹衣中的应用情况227

6.5.3 防弹衣的分类与防弹机理227

6.5.4 超高分子量聚乙烯纤维防弹衣防弹性能的影响因素228

6.5.5 超高分子量聚乙烯纤维软质防弹衣的制备231

6.5.6 硬质防弹衣防弹层的制备231

6.6 防弹头盔232

6.6.1 防弹头盔的发展历史232

6.6.2 国内外超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料头盔的生产和应用情况233

6.6.3 影响头盔性能的因素234

6.6.4 盔壳制作工艺236

6.6.5 超高分子量聚乙烯纤维头盔的发展趋势238

6.7 防弹板238

6.7.1 超高分子量聚乙烯复合材料防弹板的加工成型239

6.7.2 防弹板材用于装甲的相关研究工作239

6.8 超高分子量聚乙烯纤维防弹产品的耐老化性242

6.8.1 影响超高分子量聚乙烯纤维防弹产品耐久性的因素242

6.8.2 超高分子量聚乙烯纤维防弹产品耐久性的预测244

参考文献245

第7章 超高分子量聚乙烯纤维在绳缆领域的应用251

7.1 概述251

7.1.1 国外开发和应用251

7.1.2 国内开发和应用252

7.1.3 绳索编织工艺设计252

7.1.4 绳索树脂复合253

7.1.5 复合编织层253

7.2 物理性能253

7.2.1 绳索代号253

7.2.2 线密度253

7.2.3 断裂强力254

7.2.4 纤维绳索通用技术要求254

7.2.5 影响超高分子量聚乙烯纤维绳缆使用性能因素和安装使用中注意事项256

7.3 工业吊缆263

7.3.1 编织吊缆索263

7.3.2 缠绕吊缆索264

7.4 系泊缆和拖缆264

7.4.1 材料266

7.4.2 主要物理性能267

7.4.3 绳索的分层与结构要求268

7.4.4 断裂强力和刚度试验269

7.5 钓鱼线274

7.6 帆船绳缆274

7.7 其他应用275

参考文献276

第8章 超高分子量聚乙烯纤维在其他领域的应用277

8.1 防切割手套277

8.1.1 防切割手套的标准分析277

8.1.2 防切割过程的机理研究278

8.1.3 超高分子量聚乙烯防切割手套的结构与性能279

8.1.4 超高分子量聚乙烯防切割手套的发展趋势280

8.2 织物282

8.2.1 防刺织物282

8.2.2 凉感织物284

8.2.3 高强织物286

8.3 生物医用材料287

8.3.1 医用级超高分子量聚乙烯纱线的标准分析287

8.3.2 超高分子量聚乙烯纤维用作生物医用材料的结构形式288

8.3.3 超高分子量聚乙烯纤维在生物医用材料中的应用290

8.3.4 超高分子量聚乙烯纤维生物医用材料产品介绍293

8.4 网具295

8.4.1 渔网296

8.4.2 网箱299

8.4.3 其他类型网302

8.5 雷达罩及航空集装箱304

8.5.1 超高分子量聚乙烯纤维在雷达罩中的应用304

8.5.2 超高分子量聚乙烯纤维在航空集装箱中的应用305

参考文献306

第9章 超高分子量聚乙烯纤维应用技术进展及专利分析310

9.1 概述310

9.2 超高分子量聚乙烯纤维冻胶纺丝工艺路线概论311

9.2.1 UHMWPE树脂314

9.2.2 纺丝溶剂318

9.2.3 添加剂318

9.2.4 纺丝溶液制备320

9.2.5 冻胶纤维制备321

9.2.6 萃取与干燥324

9.2.7 拉伸工艺326

9.2.8 超高分子量聚乙烯纤维表面改性技术333

9.2.9 防弹复合材料的制备335

参考文献337