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超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维具有化学纤维中最高的比拉伸强度和模量,这使其被广泛应用于航天、军工等领域。但是UHMWPE较高的熔体黏度和表面惰性,使其一方面很难通过传统的挤出加工成型,另一方面,又难以利用其它聚合物及助剂对其进行改性。而高密度聚乙烯(HDPE)具有良好的力学性能和热流动性,且与UHMWPE的表面融合性更好。因此,本文采用HDPE对UHMWPE进行改性,通过凝胶纺丝-超拉伸工艺制备HDPE/UHMWPE复合纤维,对纤维进行了单纤强力测试、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)等表征,并观察了纤维的表面形貌,探究了UHMWPE组分含量、改性方法、及冷、热拉伸过程对复合纤维结构性能的影响。首先,采用溶液共混方法制备HDPE/UHMWPE复合材料,并进行凝胶纺丝。当HDPE的加入量低于50wt%时,复合纤维的断裂强度达到17.9 cN/dtex,已满足高性能纤维的要求。随UHMWPE含量的增加,复合纤维的断裂强度及拉伸有效性得到提高,同时有利于正交晶系(110)及(200)晶面的生长,并提升了纤维的取向程度。SAXS测试结果表明UHMWPE的增加对串晶(shish-kebab)结构的shish长度没有影响,但对提高shish的取向度有促进作用,并且当UHMWPE的含量增大到一定程度时,kebab结构开始向shish聚集。其次,采用本实验室自主研发的铬钒双金属催化合成双峰HDPE/UHMWPE釜内合金,并制备复合纤维,其具有比溶液共混复合纤维更高的断裂强度和更好的拉伸有效性。釜内合金复合纤维趋向于形成小而多的微晶结构,且相比于溶液共混复合纤维,其shish的平均长度更大,kebab的侧向尺寸更小。釜内合金复合纤维在拉伸作用下获得的性能和结构收益更大,更适用于凝胶纺丝-超拉伸工艺。最后,对于釜内合金复合纤维的冷、热拉伸过程的研究揭示出:一定程度的冷拉伸使纤维的直径更小,径向传质传热更加均匀,对复合纤维断裂强度的提升有促进作用,但过高的冷拉伸比则破坏了纤维的内部结晶结构。多级热拉伸过程使得复合纤维的断裂强度明显提高,经过两次热拉伸后纤维的shish结构变长、取向性变好,但二级拉伸条件对shish的影响不大。二级拉伸温度的提高使得结晶更加完善,并使kebab的长周期及侧向尺寸均升高,而二级拉伸比的增加使得微晶尺寸下降,促使kebab结构的转变,使其侧向尺寸下降。