摘    要：鉴于超高分子量聚乙烯纤维长期使用后会出现老化现象，导致性能下降，利用人工加速老化的试验方法可以深入掌握超高分子量聚乙烯纤维老化以后的具体性能，有利于相关研究防御工作的开展。本文通过阐述人工加速老化试验实践价值，說明了试验相关设备及方法，并分析了试验结果。此研究以分析超高分子量聚乙烯纤维的拉伸热老化性能为目的，从而掌握超高分子量聚乙烯纤维的拉伸热老化性能。
　　 关键词：超高分子量聚乙烯纤维;拉伸;热老化
　　 中图分类号：TQ342.61            文献标识码：A               文章编号：1004-7344（2019）03-0289-01
　　前 言
　　 超高分子量聚乙烯纤维，指的是相对分子量超过百万的线性聚乙烯，属于全新第三代高性能纤维的典型代表，相较于碳纤维的力学强度更高。同时，较高的模量、较轻的质量以及突出的耐磨损、耐腐蚀等一系列性能优势，在海洋领域获得了广泛运用。即便如此，依然无法避免老化的问题。因此深入探讨超高分子量聚乙烯纤维的拉伸热老化性能具有重要意义。
　　1  人工加速老化试验实践价值
　　 采用人工加速老化试验方式，对自然环境中的相关因素进行有效模拟，包括温度、湿度及阳光等，不仅使试验处于可控范围内，而且减少老化试验需要的周期，得到较为准确的试验结果，常被应用在高分子材料的制备与测定工作当中，代替周期很长自然老化，发挥出良好的作用。
　　2  超高分子量聚乙烯纤维拉伸老化试验相关设备及方法
　　2.1  试验相关设备与样品
　　 进行超高分子量聚乙烯纤维拉伸老化试验的时候，利用拉伸老化试验设备能够完成处于预加张力作用下样品的试验工作，实现科学检测有关辐射、耐腐蚀及高温等方面的性能，达到对整个老化过程的有效模拟，既拥有一定的实用价值，又便于操控，同时能够灵活掌控试验样品的相应拉伸长度情况[1]。
　　2.2  试验与老化方法说明
　　 试验时将单纤断裂强度作为主要的评定参考指标，并根据相关标准进行力学性能的试验测定。通过自动化单纤维万能测试设备，完成单丝纤维相应断裂伸长率与断裂强力的检测，夹持的长度为25mm，检测的根数为45根，相应预加张力为0.462.54cN/dtex，而拉伸速度则是25mm/min。
　　 试验时：①把样品放到设置好温度的恒温烘箱当中，完成干热老化处理，直至既定时间后取出。②根据相关规定配制人造海水，并置于密封盒中，完成密封处理之后，将其放进相应的恒温烘箱当中，使水温达到已设置的温度，过程中水温偏差低于1℃，直至既定时间后予以取出。③在拉伸老化检测设备的上面缠结相应的试验样品，并对有关旋钮进行调控，以检测相应的长度。同时根据设置好的伸长率，对旋钮进行调控，保证达至相应的伸长度，然后实施再干热或者湿热老化处理[2]。
　　3  超高分子量聚乙烯纤维拉伸老化试验结果分析
　　 借鉴以往的研究结果，处于90℃温度下，可以准确体现出超高分子量聚乙烯纤维的相应老化变化势态。此研究选择90℃为干热、湿热老化的具体温度，以10、30、100d为相应的老化时间。拉伸老化检测设备内纤维相应长度大概28cm，拉伸的长度是2.1%。
　　 处于各个老化时间与90℃干热老化之后的情况下，超高分子量聚乙烯纤维单线断裂强度的检测结果见图1。
　　 由图1可知，处于非拉伸、拉伸情况下的超高分子量聚乙烯纤维会出现干热老化的现象，导致相应的断裂强力降低。最初的10d中，相应断裂的强度降低趋势缓慢;第10d开始，相应断裂的强度则快速降低;当有关老化时间延长后，降低的势态则趋于平缓;100d时，处于非拉伸下的试验样品的断裂强度降低了34%;处于拉伸下的相应断裂强度降低了40%。
　　 湿热老化试验，具体老化之后的单纤断裂强力情况见图2。
　　 由上图可知，经湿热老化之后的单纤强力的变化势态和干热老化时非常近似，表现为平缓、骤降、平缓的势态。经100d，90℃的湿热老化以后，处于非拉伸下的试验样品的断裂强度降低了77%;处于拉伸下的相应断裂强度降低了74%。
　　4  结 论
　　 对比干热老化，湿热老化导致纤维的单纤强力减弱情况更为严重，主要在处于湿热情况下，有关温度的改变非常平缓，对纤维内非晶区域的重排十分有益，进而导致相应断裂强力更差。从此论文分析可获悉，深入探讨超高分子量聚乙烯纤维的拉伸热老化性能具有重要意义。
　　参考文献
　　[1]γ射线辐照对超高分子量聚乙烯/改性纳米伊蒙土复合材料的拉伸性能及热稳定性的影响[J].辐射研究与辐射工艺学报，2017，26（14）：160～163.
　　[2]王 利.成果斐然，这款高性能纤维不简单，超高分子量聚乙烯纤维产业探讨发展新方向[J].纺织服装周刊，2018，866（242）：426～427.
　　收稿日期：2018-12-6