Page 198 - 《精细化工》2023年第2期

·420· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

由图 8 可知，当上胶量不断增加时，UHMWPE 增加，从而 UHMWPE 纤维纸基复合材料的抗张指
纤维纸基复合材料的最大孔径和平均孔径呈现下降 数不断增加。当压力超过 10 MPa 时，UHMWPE 纤
趋势。这是因为随着上胶量的增加，树脂浸入纸基 维纸基复合材料的抗张指数下降。这是因为压力过
复合材料的量不断增多，而树脂在固化时会发生交 大使纤维在水平方向上变得塌陷弯曲，Z 向的纤维
联、成膜并附着于纤维表面，形成一种较为致密的 逐渐被压得水平，纤维交织力下降，熔融黏合点被
聚合物薄膜。因此，纸基复合材料的孔径逐渐被填 压薄或压溃，纸张结构被破坏，导致抗张指数下降。
充，孔径逐渐减小。 因此，最佳热压压力为 10 MPa。
2.5 UHMWPE 纤维纸基复合材料热压工艺的优化
2.5.1 热压时间对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗
张指数和撕裂指数的影响
热压温度为 110 ℃、热压压力为 10 MPa 时，
探讨了热压时间对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗
张指数和撕裂指数的影响，结果如图 9 所示。由图
9 可知，抗张指数随着热压时间的增加呈现出先增
大后减小的趋势，当热压时间为 15 min 时，抗张指
数达到最大值；撕裂指数则随着热压时间的增加不
断增大。主要是因为，随着热压时间的增加，酚醛树

脂发生交联反应越来越完全，树脂和纤维交织得更加 图 10 热压压力对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗张指
紧密，形成的三维网状结构越来越牢固，UHMWPE 数和撕裂指数的影响
纤维纸基复合材料的强度性能得到明显提高。但当 Fig. 10 Effect of hot pressing pressure on tensile index and
tear index of UHMWPE fiber paper-based composite
热压时间超过 15 min 时，纸张开始变脆，导致纸张
materials
强度下降。因此，UHMWPE 纤维纸基复合材料的最
佳热压时间为 15 min。 2.5.3 热压温度对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗
张指数和撕裂指数的影响
热压压力为 10 MPa、热压时间为 15 min 时，探
讨了热压温度对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗张指
数和撕裂指数的影响，结果如图 11 所示。

图 9 热压时间对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗张指数
和撕裂强度的影响
Fig. 9 Effect of hot pressing time on tensile index and tear index
of UHMWPE fiber paper-based composite materials

2.5.2 热压压力对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗 图 11 热压温度对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗张指
张指数和撕裂指数的影响 数和撕裂指数的影响
热压温度为 110 ℃、热压时间为 15 min 时，探 Fig. 11 Effect of hot pressing temperature on tensile index
and tear index of UHMWPE fiber paper-based
讨了热压压力对 UHMWPE 纤维纸基复合材料抗张 composite materials
指数和撕裂指数的影响，结果如图 10 所示。
由图 10 可以看出，抗张指数随着热压压力的增 由图 11 可知，UHMWPE 纤维纸基复合材料的抗
大呈现出先升后降的趋势，当热压压力为 10 MPa 张指数随着温度的升高呈现出先增大后减小的趋势，
时，抗张指数达到最大值；撕裂指数则随着热压压 当温度为 130 ℃时，抗张指数达到最大值，为
力的增加不断增大。这是由于随着热压压力的不断 59.11 N·m/g，且与原纸相比，其抗张指数提高了 6.9
增大，纸张变得更加紧密，纤维间的结合点也不断 倍。撕裂指数则随着热压温度的升高不断增大。主