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聚酮单丝材料的渔用适配性

2022-01-11分类号:S972

【作者】孙斌  余雯雯  石建高  王猛  徐俊杰  
【部门】上海海洋大学海洋科学学院  中国水产科学研究院东海水产研究所  太原理工大学材料科学与工程学院  上海理工大学材料与化学学院  
【摘要】聚酮(POK)材料是由一氧化碳、烯烃(乙烯、丙烯)共聚合成的一种工程塑料,有着良好的拉伸性能和优异的抗冲击性能,有望成为一种渔用新材料。为了探究POK单丝材料的渔用适配性,本文利用差示扫描量热分析仪、动态力学性能分析仪、万能拉力试验机、磨耗仪等设备对POK单丝的热性能、动态力学性能测试、蠕变性能、力学性能以及耐磨性能进行了综合测试分析。结果表明:POK单丝的结晶度为38.44%、熔融温度为200.8℃,且使用环境温度可达150℃;与相同直径的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)单丝和聚酰胺(PA)单丝相比,同等温度下POK单丝的模量最大(118.04 MPa),且在低温下(0~20℃)具有更优异的力学模量;蠕变试验测得POK单丝的拉伸应变在9%左右,在绳网的长效应用上POK单丝优势明显高于UHMWPE单丝和PA单丝;在结节状态下,POK单丝的结节强力在干(3.96 daN)、湿(4.02 daN)状态下均高于同等直径的UHMWPE单丝和PA单丝;另外,POK单丝的耐磨性能表现优异,在相同摩擦条件下,干(湿)态下POK单丝的强力保持率达58.38%(60.90%),也高于同等直径的UHMWPE单丝和PA单丝。研究表明,与相同直径的UHMWPE单丝和PA单丝相比,POK单丝耐磨性好、耐高温、高模量、低蠕变、高结节强力,其综合性能和适配性好,这为渔用POK单丝绳索网具的开发及其产业化应用提供了理论和技术支撑。
【关键词】聚酮单丝  力学性能  耐磨性能  渔用适配性
【基金】工信部高技术船舶科研项目“半潜式养殖装备工程开发”(AK190014K);; 国家重点研发计划项目(2020YFD0900803);; 国家自然科学基金(31972844);; 中国船舶重工集团有限公司科技创新与研发项目“深远海大型智能化养殖装备(201817K)”
【所属期刊栏目】水产学报
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