研究与开发 Ｃ合成纤维工业，ＨＩＮＡ ＳＹＮＴＨＥ ｎＣ ＦＩＢ２０Ｅ１Ｒ８ Ｉ，４Ｎ１Ｄ（Ｕ１Ｓ）Ｔ：Ｒ３Ｙ１ 硅烷偶联剂表面改性ＵＨＭＷＰＥ纤维的工艺优化 杨燕宁，孟家光，程燕婷，刘晓巧 （西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安７１００４８） 摘 要：以硅烷偶联剂ＫＨ－５５０在不同条件下处理超高相对分子质量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）纤维，采用正交实 验方法，以硅烷偶联剂ＫＨ－５５０的浓度（Ａ）、处理温度（Ｂ）、处理时间（Ｇ）为因素，以ＵＨＭＷＰＥ纤维的断裂 强力、界面剪切强度（ｒ）为实验指标，研究了硅烷偶联剂ＫＨ－５５０处理ＵＨＭＷＰＥ纤维的最佳工艺条件。结 果表明：ＵＨＭＷＰＥ纤维断裂强力的影响因素主次顺序为 ，Ｂ，ｃ，ｒ的影响因素主次顺序为曰，Ａ，Ｃ；硅烷偶 联剂ＫＨ－５５０处理ＵＨＭＷＰＥ纤维的最优工艺为硅烷偶联剂ＫＨ－５５０质量分数１７．５％，处理温度５５℃，处理 时间７ ｈ，在此条件下得到的ＵＨＭＷＰＥ纤维的断裂强力为４１．１５ ｃＮ，断裂强力损失率为２．４４％，ｒ为１．３５９ ＭＰａ，ｒ的增加率为３５．２２％。 关键词：超高相对分子质量聚乙烯纤维硅烷偶联剂 表面改性正交实验工艺 断裂强力 界面剪 切强度 中图分类号：ＴＱ３４２ ．６１；ＴＱ３４２ ．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１．００４１（２０１８）ｏ１．００３１—０４ 超高相对分子质量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）纤维 北京特力化纤有限公司产；硅烷偶联剂ＫＨ－５５０： 是一种高性能纤维，具有高强高模，低密度，耐化 南京联硅化工有限公司产；环氧乙烯树脂：华东理 学腐蚀等优良性能…，在航空航天和军事工业等 工大学华昌聚合物有限公司产；２一过氧化甲乙酮： 领域有着广泛的应用 Ｊ。但由于ＵＨＭＷＰＥ纤维 西安金锦乐化工有限公司产；异辛酸钴：新郑市龙 的易结晶取向和对称结构，使纤维表面呈现出很 湖镇天龙化工商行提供。 强的化学惰性，浸润性差 Ｊ，被用于复合材料增 １．２主要仪器 强体时，难以显示出高强高模的性能。因此，需要 Ｉｎｓｔｒｏｎ ３３６５型万能材料试验机：美国英斯特 对ＵＨＭＷＰＥ纤维进行表面改性，使非极性的纤 朗公司制。 维表面引入极性基团，使惰性的纤维表面层活化， １．３实验方法 改善纤维与基体的粘结性 Ｊ。而对于ＵＨＭ． 将ＵＨＭＷＰＥ纤维在无水乙醇中浸泡１２ ｈ， ＷＰＥ纤维增强体复合材料，界面性能的好坏取决 并用蒸馏水洗涤，以除去纤维表面的污渍。然后 于纤维与基体的粘结情况。 将纤维在５０℃电热恒温鼓风干燥箱中干燥。再 徐明忠等 选用三聚氰酸三丙烯酯（ＴＡＣ） 使用不同浓度的硅烷偶联剂ＫＨ－５５０、不同处理时 作为交联剂对ＵＨＭＷＰＥ纤维进行紫外辐照交联 间、不同处理温度对ＵＨＭＷＰＥ纤维进行表面改 改性，表明经交联改性后ＵＨＭＷＰＥ纤维的抗蠕 性。以硅烷偶联剂ＫＨ－５５０的质量分数（Ａ）、处 变性能有较明显提高。 理温度（Ｂ）、处理时间（Ｃ）为因素进行正交实 作者采用正交实验法分析硅烷偶联剂ＫＨ一 验，对改性工艺进行优化，其正交实验设计方案如 ５５０在不同处理条件（浓度、温度和时间）下ＵＨ． 表１和表２所示。 表１正交实验因素水平 ＭＷＰＥ纤维的断裂强力和界面剪切强度（下）的 Ｔａｂ．１ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒ ｌｅｖｅｌ 关系，得到硅烷偶联剂ＫＨ－５５０处理ＵＨＭＷＰＥ纤 维的最优工艺条件，以期为ＵＨＭＷＰＥ纤维的表 面改性提供一定参考。 １实验 １．１材料 收稿日期：２０１７—０９－２１；修改稿收到日期：２０１７—１１－２０。 作者简介：杨燕宁（１９９２一），女，硕士生，研究方向为纺织 ＵＨＭＷＰＥ纤维：规格为１ ７６０ ｄｔｅｘ／１ ３８５ ｆ， 新材料、新工艺。Ｅ—ｍａｉｌ：３６１２３９６８４＠ｑｑ．ｔｏｍ。 ３２ 合成纤维工业 ２０１８年第４１卷 表２正交实验设计方案 Ｔａｂ．２ Ｏｒｔ竖 ｈｏｇｏｎａｌ ： ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｓｉ； ｇｎ ｐｌａｎ Ｃ １．４性能测试 ：采用环氧乙烯基酯树脂为基体，过氧化甲 乙酮作为固化剂，异辛酸钴为促进剂，拔出实验采 用Ｉｎｓｔｒｏｎ ３３６５型万能材料试验机测试。ｒ的计算 如式（１）所示 Ｊ。 ｒ＝Ｆ／＇ｒｒｄｌ （１） 式中： 表示纤维拔出强力；ｄ表示纤维直径； 表示纤维埋人树脂的长度。 断裂强力：采用Ｉｎｓｔｒｏｎ ３３６５型万能材料试验 机进行测试，纤维试样测定长度为６００ ｍｍ左右。 由公式（２）得出单纤维的强力损失率（Ｓ） 。。。 Ｓ＝（Ｆ０一Ｆ１）／Ｆｏ×１００％ （２） 式中：Ｆ０，Ｆ，表示改性前、后的纤维断裂强力。 ２结果与讨论 ２．１ ＵＨＭＷＰＥ纤维的断裂强力 由表３可知，ＵＨＭＷＰＥ纤维的断裂强力的正 交实验结果中，Ａ，Ｂ，Ｃ因素的极差（Ｒ）分别为 ０．２１，０．１７，０．１３ ｃＮ，即对ＵＨＭＷＰＥ纤维断裂强 力的影响因素主次顺序为Ａ，Ｂ，ｃ。 表３断裂强力的正交实验结果 Ｔａｂ．３ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ 因素主一次 由断裂强力的实验结果之和（ ， ｉ， Ｋ３ｉ）可以看出，Ａ，Ｂ，Ｃ ３个因素的Ｋ。ｉ值最大，根 据ＵＨＭＷＰＥ纤维断裂强力越大越好的原则，得 到最优工艺为：Ａ， 。Ｃ ，即硅烷偶联剂ＫＨ－５５０ 的质量分数为１２．５％，温度为４５℃，时间为７ ｈ。 ２．２ ＵＨＭｗＰＥ纤维的ｒ 由表４可知，ＵＨＭＷＰＥ纤维的ｒ的正交实验 结果中Ａ，Ｂ，ｃ ３个因素的Ｒ分别为０．０５０， ０．０８７，０．０３８ ＭＰａ，因此，处理温度对ＵＨＭＷＰＥ 纤维的丁影响最大、硅烷偶联剂ＫＨ－５５０的浓度 次之、处理时间的影响最小。即３个因素的主次 顺序为 ，Ａ，Ｃ。从表４还可以看出，Ａ，Ｂ，Ｃ因素 的 的实验结果之和（ … ，ｇ３ ）中 值均 最大，分别为３．８９０，３．９４８，３．８６９。根据ＵＨＭ— ＷＰＥ纤维的下越高越好的原则，得到最优工艺 为：Ａ ｃ ，即硅烷偶联剂ＫＨ－５５０的质量分数 为１７．５％，温度为５５℃，时间为７ ｈ。 表４ ｒ的正交实验结果 Ｔａｂ．４ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｆｏｒ ｒ ２．３最优条件实验的结果分析 在Ａ， ，Ｃ。实验条件下进行补充实验，结果如 表５所示。由于ＵＨＭＷＰＥ纤维的ｒ和断裂强力 这两个评价指标得到的最优方案不一致，所以需 对两种方案进行结果分析。 表５两种方案的结果分析 Ｔａｂ．５ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｗｏ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｐｌａｎｓ 最优方案的平均值（ ）计算如公式（３） 所示： ＝ｙ＋∑口 （３） 第１期 杨燕宁等．硅烷偶联剂表面改性ＵＨＭＷＰＥ纤维的工艺优化 ３３ 式中：∑０ 为∑（ －ｙ），ｙ为实验结果的平均 Ｍａ Ｗｅｎｊａｎ．Ａｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｌａｍ－ 值；ｋｉ 为因素第 列第ｉ水平效应的平均值。 （１）以断裂强力为指标，由表３可知，９次实 验的断裂强力总值为１２４．６７ ｃＮ，Ｙ为４１．４ ｃＮ。 根据公式（３）计算最优方案的平均值： Ａ，的效应（ａ ）： ａｌ＝ｋ１＾一Ｙ＝１２４．６７／３—４１．４１＝０．１５ ｃＮ（４） 的效应（ｂ ）： ｂ１＝ｋ１Ｂ—Ｙ＝１２４．５５／３—４１．４１＝０．１１ ｃＮ（５） Ｃ 的效应（ｃ ）： ｃｌ＝ｋｌｃ—Ｙ＝１２４．５０／３—４１．４１＝０．０９ ｃＮ（６） ＝Ｙ＋ａ１＋ｂｌ＋ｃｌ＝４１．７６ ｃＮ （７） （２）以丁为指标，由表４可知，ｒ的９次实验 结果总值为１１．４４ ＭＰａ，Ｙ为１．２７２ ＭＰａ。根据公 式（３）计算最优方案的平均值： ａ３＝ｋ３＾一Ｙ＝３．８９０／３—１．２７２：０．０２５ ＭＰａ（８） ｂ３＝ｋ３Ｂ—Ｙ＝３．９４８／３—１．２７２＝０．０４４ ＭＰａ（９） ｃ ＝Ｊｊ｝ 一Ｙ＝３．５６９／３—１．２７２＝０．０１８ ＭＰａ （１０） ／．ｔ Ｙ＋ａ３＋ｂ３＋ ３＝１．３５９ ＭＰａ （１１） 由此可知，ＵＨＭＷＰＥ纤维断裂强力的理论目 标值为４１．７６ ｃＮ， 的理论目标值为１．３５９ ＭＰａ。 由于实验及测试过程中有一定的误差，因此计算 得到的理论值与实际实验结果之间存在差异。由 表５可知，经方案Ａ】 】Ｃ】处理之后，ＵＨＭＷＰＥ纤 维Ｊｓ为０．９７％，ｒ增加率为１７．７１％。经方案 Ａ Ｂ３Ｃ３改性之后，ＵＨＭＷＰＥ纤维断裂强力损失率 为２．４４％，ｒ增加率为３５．２２％。由于使用方案 ， ，Ｃ 改性之后纤维７－增加率远远大于其对应 ，所以得到硅烷偶联剂ＫＨ－５５０对ＵＨＭＷＰＥ纤 维最优改性方案是Ａ Ｂ Ｃ ，即硅烷偶联剂ＫＨ． ５５０质量分数为１７．５％，温度５５℃，时间７ ｈ。 ３结论 硅烷偶联剂ＫＨ－５５０处理ＵＨＭＷＰＥ纤维的 最优方案为硅烷偶联剂ＫＨ．５５０质量分数为 １７．５％，温度５５℃，时间７ ｈ。在此条件下得到的 ＵＨＭＷＰＥ纤维断裂强力为４１．１５ ｃＮ，断裂强力损 失率为２．４４％，ｒ为１．３５９ ＭＰａ， 的增加率为 ３５．２２％ 参考文献 ［１］ 马文俊．超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）纤维／织物表面改 性及阻燃性能研究［Ｄ］．北京：北京化工大学，２０１５． ｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＵＨＭ－ ＷＰＥ）ｆｉｂｅｒ／ｆａｂｒｉｃ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉ— ｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５． ［２］谢东．超高分子量聚乙烯的表面改性及其耐磨性能研究 ［Ｄ］．成都：西南交通大学，２０１０． Ｘｉｅ Ｄｏｎｇ．Ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｓｈ ｍｏｌｅｃｕｌｒａ ｗｅｉｇ｝ｌｔ ｐｏｌｙ— ｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｗｅａｒ—ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［Ｄ］．Ｃｈｅｎｇｄｕ：Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏ— ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１０． ［３］赵晓琳，杜建华，杨宏伟，等．超高分子量聚乙烯纤维的表面 改性［Ｊ］．粉末冶金技术，２０１５，３３（１）：５８—６３． Ｚｈａｏ Ｘｉａｏｌｉｎ，Ｄｕ Ｊｉａｎｈｕａ，Ｙａｎｇ Ｈｏｎｇｗｅｉ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａｄ· ｈｅｓｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒ ［Ｊ］．Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔ Ｔｅｅｈ，２０１５，３３（１）：５８—６３． ［４］ 金军，张慧萍，晏雄．超高分子量聚乙烯纤维的表面改性研 究［Ｊ］．产业用纺织品，２０１０，２８（２）：３６—４Ｏ． Ｊｉｎ Ｊｕｎ，Ｚｈａｎｇ Ｈｕｉｐｉｎｇ，Ｙａｎ Ｘｉｏｎｇ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ－ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ＵＨＭＷＰＥ ｆｉｂｅｒ［Ｊ］．Ｔｅｃｈ Ｔｅｘｔ，２０１０，２８（２）：３６—４Ｏ． ［５］ 高尚兵．超高分子量聚乙烯纤维的表面接枝及其与橡胶粘 合性能的研究［Ｄ］．北京：北京化工大学．２０１５． Ｇａｏ Ｓｈａｎｇｂｉｎｇ．Ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＵＨＭＷＰＥ ｆｉｂｅｒｓ ｆｏｒ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｉｂｅｒｓ／ｒｕｂｂｅｒ ｃｏｍｐｏｉｓｔｅｓ ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１５． ［６］ 李瑞培，李微微，孟立，等．超高分子量聚乙烯纤维的液相氧 化改性及其环氧树脂基复合材料的力学和摩擦性能［Ｊ］． 材料导报，２０１６，３０（４）：４１—４６． Ｌｉ Ｒｕｉｐｅｉ，Ｌｉ Ｗｅｉｗｅｉ，Ｍｅｎｇ Ｌｉ，ｅｔ ａ１．Ｌｉｑｕｉｄ·ｐｈａｓｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｌｒｔａ—ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉ ｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ／ｔｉｒｂｏｌｏｇｉｅａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｆｉ－ ｂｅｒ—ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒ Ｒｅｖ，２０１６，３０ （４）：４１—４６． ［７］ 徐明忠，赵国棵．ＵＨＭＷＰＥ纤维的表面交联改性［Ｊ］．高分 子材料科学与工程，２０１２，２８（１０）：５９—６２． Ｘｕ Ｍｉｎｇｚｈｏｎｇ，Ｚｈａｏ Ｇｕｏｌｉａｎｇ．Ｓｕｒｆａｃｅ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｍｏｄｉｆｉｃａ— ｔｉｏｎ ｏｆ ＵＨＭＷＰＥ ｆｉｂｅｒｓ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍ Ｍａｔｅｒ Ｓｃｉ Ｅｎｇ，２０１２，２８ （１０）：５９—６２． ［８］ 曹涛，李显波．络酸处理超高分子量聚乙烯纤维性能分析 ［Ｊ］．山东纺织科技，２０１４（２）：５３—５６． Ｃａｏ Ｔａｏ，Ｌｉ Ｘｉａｎｂｏ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｏｆ ＵＨＭＷＰＥ ｆｉｂｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｃｈｒｏｍｉｃ ａｃｉｄ［Ｊ］．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｔｅｘｔ Ｓｃｉ Ｔｅｃｈ，２０１４ （２）：５３—５６． ［９］ 刘晓晓．碳纳米管／超高分子量聚乙烯纤维表面改性及性能 研究［Ｄ］．杭州：浙江理工大学，２０１３． Ｌｉｕ Ｘｉａｏｘｉａｏ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｉｆｂｅｒ［Ｄ］．Ｈａｎｇｚｈｏｕ：Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｓｃｉ。Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３． ［１Ｏ］冉茂强，付兴伟，徐伟，等．ＰＢＯ纤维拉伸性能测试的影响 因素探讨［Ｊ］．合成纤维工业，２０１６，３９（２）：７０—７３． Ｒａｎ Ｍａｏｑｉｎａｇ，Ｆｕ Ｘｉｎｇｗｅｉ，Ｘｕ Ｗｅｉ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｌｕｅｎｔｉｌａ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｅｎｓｉｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰＢＯ ｆｉｂｅｒ［Ｊ］．Ｃｈｉｎ Ｓｙｎ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｄ，２０１６，３９（２）：７０—７３． 合成纤维工业 ２０１８年第４１卷 Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＵＨＭＷＰＥ ｉｆｂｅｒ ｗｉｔｈ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ Ｙａｎｇ Ｙａｎｎｉｎｇ，Ｍｅｎｇ Ｊｉａｇｕａｎｇ，Ｃｈｅｎｇ Ｙａｎｔｉｎｇ，Ｌｉｕ Ｘｉａｏｑｉａｏ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｘｉ ａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ ７１００４８） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｓｓ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＵＨＭＷＰＥ）ｆｉｂｅｒ ｗａｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ＫＨ－５５０ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ＵＨＭＷＰＥ ｆｉｂｅｒ ｗｉｔｈ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ＫＨ一５５０ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ＫＨ－５５０ （Ａ），ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｉｍｅ（Ｃ）ａｓ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｓｈｅａｒ ｓ￣ｅｎｇｔｈ （ｒ）ａｓ ｔｈｅ ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌ ｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｈｔｅ ｐｒｉｍａｒｙ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ａｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗａｓＡ，Ｂ，Ｃ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆ ｗａｓ Ｂ，Ａ，Ｃ；ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ＵＨＭＷＰＥ ｆｉｂｅｒ ｈａｄ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ４１．１５ ｃＮ，ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｌｏｓｓ ｏｆ ２．４４％，ｒ ｏｆ １．３５９ ＭＰａ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｒａｔｅ ｏｆ ３５．２２％ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｅｄ： １７．５％ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ＫＨ一５５０ ｂｙ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ．ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ５５℃ａｎｄ ｔｉｍｅ ７ ｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ·ｈｉｇｈ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｍｏｌｅｃｕｌｒａ ｍａｓｓ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒ；ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ；ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘ－ ｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｐｒｏｃｅｓｓ；ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ （上接第３Ｏ页） Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ＮＰＧ－ａｎｄ ＢＤＯ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ａｎｄ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｉｔｅｓ ｏｆ ｉｔｓ ｆｉｂｅｒ Ｌｉｕ Ｓｈａｎｓｈａｎ ，Ｓｈｉ Ｌｕｄａｎ ，Ｚｈｏｕ Ｒｏｎｇ ，Ｗａｎｇ Ｘｕｅｌｉ ，Ｈｕ Ｈｏｎｇｍｅｉ ，Ｗａｎｇ Ｃｈａｏｓｈｅｎｇ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｆｏＭａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｆｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０；３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｆｏ Ｔｅｘｔｉｌｅｓ，Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０；４．Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｓｃｉｅｃｎｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｍｏｄｉｉｆｅｄ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｗａｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｄｉｒｅｃｔ ｅｓｔｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｐｕｒｉｉｆｅｄ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｉｅ ａｃｉｄ（ＰｒｒＡ），ｅｔｈ－ ｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ（ＥＧ），ｎｅｏｐｅｎｔｙｌ ｇｌｙｃｏｌ（ＮＰＧ）ａｎｄ １，４－ｂｕｔａｎｅｄｉｏｌ（ＢＤＯ）ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄ ｗａｓ ｐｒｏ— ｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｆｉｂｅｒｓ ｖｉａ ｍｅｌｔ ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｒｙｓｔｌａｌｉｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐｅｒｉｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｆｉｂｅｒｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｗａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｃｏｐｅｌｙｅｓｔｅｒ ｗａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｐｒｏｄｕｃｔ；ａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＰＥＴ，ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｄｉｄ ｎｏｔ ｃｈａｎｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔｌａｌｉｎｉｔｙ ｄｅ－ ｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｓｏｍｅ ｄｅｇｒｅｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ＢＤＯ ｃｏｎｔｅｎｔ；ｔｈｅ ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｅｌｙｅｓｔｅｒ ｄｅ— ｃｒｅａｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ＢＤＯ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｄｉｄ ｎｏｔ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｃｈａｎｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｔｈｅｒ－ ｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ３３５℃：ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ＮＰＧ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ＢＤＯ ｃｏｎｔｅｎｔ ｈａｄ ｌｉｔｔｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｆｉｂｅｒ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ａｔ ｂｒｅａｋ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｍｏｄｕｌｕｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｄｅ— ｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｏｆｔｎｅｓｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ；ｎｅｏｐｅｎｔｙｌ ｇｌｙｃｏｌ；１，４－ｂｕｔａｎｅｄｉｏｌ；ｆｉｂｅｒ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
