Высокопроизводительная модификация сверхвысокомолекулярных полиэтиленовых (UHMWPE) волокон является ключевой задачей в области высокопрочных и жестких полимерных волокон, однако координационный механизм между молекулярной массой сырья, микроструктурой и процессом обработки остается неясным. В данном исследовании рассматриваются UHMWPE разных молекулярных масс для прядения, основанное на неравновесном процессе гелевого прядения и многоступенчатой вытяжки, систематически раскрываются внутренние связи между структурой сырья, эволюцией топологии цепей и поведением при вытяжке. Результаты показывают, что простое увеличение молекулярной массы не приводит к прямому улучшению механических свойств, преимущества раскрываются через деструкцию спутывания и переориентацию. Сырье с узким распределением размера частиц и умеренной пористой структурой способствует формированию стабильной гелевой сети. Через регулировку температуры винта и скорости можно контролировать замороженные гелевые волокна с разной начальной вязкомолекулярной массой до около 3.60×10⁶ г·моль^-1, но различные температурно-сдвиговые режимы ведут к неравновесной топологии цепей и вызывают эффект топологической памяти во время вытяжки, что постоянно влияет на гибкость цепей и механические свойства, гибкость цепей выше в среднем молекулярном весе облегчает высокократную ориентацию вытяжки. Эта работа предлагает новые идеи для инженерного производства высокопроизводительных UHMWPE волокон.

сверхвысокомолекулярный полиэтилен; гелевое прядение; эффект топологической памяти; кинетика вытяжки; механические свойства