高模量聚乙烯纤维分子的应力分布和蠕变

摘要

@@ 1 引言rn具有超高分子量的高强度高模量聚乙烯纤维(PE)是通过凝胶纺丝而形成的.该纤维在冲击或快速测试条件下,表现出很高的强度和刚度,但在静态载荷条件下,强度和刚度均会减弱,这是由于纤维的蠕变或应力松弛所造成的,蠕变与应力松弛与聚乙烯中结晶体的松弛有关,由于弹性变形会改变固体分子的振动模式,因此能用红外光谱或拉曼光谱法来研究纤维的应力效应.拉曼光谱分析比较适合于小的纤维试样,已应用于聚丙烯、聚酯、聚甲醛和聚乙烯纤维的研究.一般来说,拉曼光谱的谱带宽度增加,会呈现不对称峰或形成双峰,不对称谱带一般有长尾向低频延伸,并与较高的拉伸应力相对应,这些变化是由于受试样中应力分布的影响而引起的,而不对称尾部表明纤维试样中的一部分分子受到的应力比平均值高得多.Wool等人对高取向、高模量较低强度的PE纤维进行了实验,发现在较高应力下,也可看到不对称和增宽的谱带形状.