如何制备UHMWPE/纳米WS2复合纤维？

近年来随着高性能纤维的出现和发展，人们对纤维复合材料的研究十分活跃。UHMWPE/纳米WS₂复合纤维作为一种新型的防弹材料成功进入研究视线，其由富勒烯纳米WS₂与UPMWPE混合，利用冻胶纺丝成型技术制备而成。

Ultra-high Molecular Weight Polyethylene（UHMWPE），超高分子量聚乙烯，是分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯。其分子式是—(—CH2-CH2—)—n—，密度为0.920～0.964g/cm3，热变形温度是(0.46MPa)85℃，熔点为130～136℃。

UHMWPE /纳米WS₂复合纤维的制备过程如下：

1. 原料及试剂准备：UHMWPE树脂；白油，医用级；萃取剂，ExxsolD60；抗氧化剂，B215；纳米WS₂，平均粒径为60~120nm；812环氧树脂；硅烷偶联剂KH550；无水乙醇为市售。
2. 纳米WS₂的表面改性：在带有机械搅拌的三口烧瓶中加入300g纳米WS₂和24g硅烷偶联剂，以无水乙醇为溶剂，在70-80℃搅拌回流2-3h，将经过表面改性处理后的纳米WS₂在105℃烘干备用。
3. UHMWPE/纳米WS₂复合树脂的制备：将经过表面改性后的纳米WS₂分别以1wt‰，2‰，3‰和4‰的质量分数与UHMWPE共混后，同白油一起加入到混合釜中，边加料边搅拌，同时加入适量抗氧化剂，配成聚合物浓度为8‰ 的固体悬浮液，搅拌状态下经过高温溶胀和溶解后制成UHMWPE-纳米WS₂复合树脂。
4. UHMWPE/纳米WS₂复合纤维的制备：使UHMWPE/纳米WS₂复合纤维复合树脂在始终搅拌的情况下进入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机来进一步完成UHMWPE/纳米WS₂复合树脂的剪切、分散以及对物料的充分溶解，然后经计量泵和喷丝孔定量挤出，进入凝固浴骤冷成冻胶纤维，放入盛丝桶内进行静置相分离，将静置相分离后的UHMWPE/纳米WS₂冻胶丝经过萃取、干燥和三级加热拉伸后得到UHMWPE/纳米WS₂复合纤维。