李美霞，呂汪洋，王剛強，陳文興

(浙江理工大學紡織纖維材料與加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，杭州 310018)

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維也稱高強高模聚乙烯纖維，因其具有超高的力學強度、極低的密度、高耐化學腐蝕性、沖擊強度，高耐磨性以及低吸濕性而引起了研究人員的極大關(guān)注，被認為在輕質(zhì)高強的復合材料中具備極大的發(fā)展?jié)摿1-2]，已經(jīng)在軍事國防、醫(yī)療、航空航天、建筑、工業(yè)、漁業(yè)、彈道防護等領(lǐng)域得到廣泛運用[3-5]。但由于其表面缺乏極性基團、化學惰性大因而與樹脂的表面黏結(jié)力低，這導致它的優(yōu)異性能無法發(fā)揮到極致，并且對研發(fā)下一代高性能復合材料有所限制[6-7]。因此需要通過引入一些極性基團對纖維表面功能化來提高其界面結(jié)合力。

常用的改性方法包括等離子體改性、輻照接枝改性、化學試劑改性、電暈放電改性和涂層改性。其他還有堿處理以及納米粒子填充等方法。另外，為進一步提高基體材料與纖維增強材料之間的界面結(jié)合力，在單一改性處理的基礎(chǔ)上，可綜合兩種及以上的改性方法對纖維進行協(xié)同改性。然而，相較于目前已有的改性方法，如何在不損壞其本身的機械性能的前提下解決UHMWPE纖維與復合基材界面效能低的問題，仍是該領(lǐng)域需進一步探究的課題。另外，如何客觀全面地評價每種改性方法，為進一步的研究提供切實可行的路徑是有必要的。

本文綜述了UHMWPE纖維表面改性的最新進展和改性UHMWPE纖維增強復合材料的現(xiàn)狀，并舉例來描述表面改性對界面性質(zhì)的影響。此外，基于現(xiàn)有文獻，分析總結(jié)了對UHMWPE纖維的常用改性技術(shù)的原理、優(yōu)點和局限性。

1 UHMWPE纖維復合材料的界面性質(zhì)

1.1 界面層的形成

纖維增強復合材料從結(jié)構(gòu)上可以分為3個相：纖維增強相、基體相和界面相，如圖1所示。界面相在纖維增強復合材料中起著嫁接過渡的關(guān)鍵作用。若界面有所缺失，應力就無法完全地在纖維和基體之間進行有效傳遞。因此，需要在兩相之間形成一個完整的界面層來達到均勻傳遞應力的目的。

1.基體; 2.基體表面區(qū); 3.相互滲透區(qū);4.纖維增強材料表面區(qū); 5.纖維增強材料

1.2 界面增強機理

在纖維增強復合材料中，UHMWPE纖維通常用于承載所施加的載荷，而周圍的聚合物基體則是載荷傳遞的載體。復合材料的性能主要取決于所有組成部分的內(nèi)在性質(zhì)、纖維與聚合物的牢固程度，更重要的是纖維與基體在界面上的黏附程度，可以通過物理化學或機械互鎖或兩者來促進黏附。黏附的物理化學貢獻包括化學鍵合、分子間相互作用和物理黏附。而機械互鎖描述的是當聚合物基質(zhì)穿透表面缺陷(如微點、凹槽、裂縫或纖維的其他不規(guī)則表面)并機械鎖定在其中時的黏附力?；瘜W鍵合和分子間相互作用可以通過在纖維表面引入適當?shù)幕瘜W官能團來改變，而表面粗糙度和反應位點的增加則可以促進界面間的機械互鎖。在多數(shù)情況下，是兩者同時起作用，提高纖維和基體之間的界面黏合程度。因此，為更好地完成載荷傳遞；纖維通過化學鍵合、分子間的相互作用、物理黏附和機械互鎖與主體聚合物基質(zhì)牢固地連接，從而延緩復合材料不可避免的斷裂和失效。

2 UHMWPE纖維的表面改性方法

2.1 等離子體改性

等離子體改性作為最常見的表面改性方法，通常用于纖維表面誘導極性功能部分。等離子體包括原子、離子、帶自由電子的自由基和強氧化性分子。因分類方式的不同，等離子體可分為低溫與高溫、低壓與常壓、反應性與非反應性氣體等離子體處理[8-9]。目前用于等離子體表面改性的反應性的氣體有O2、N2、CO2、NH3和空氣等，非反應性氣體有Ar、He等惰性氣體[10-11]。當氣體離子轟擊纖維表面時，他們的能量會從等離子體轉(zhuǎn)移到固體繼而使纖維表面形貌發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為粗糙度增加[12]。能量沉積也會導致表面產(chǎn)生羥基、羰基、羧基和過氧自由基等極性基團，繼而與聚合物基體材料之間的黏附力增加，界面性能提高，且不影響材料的整體性質(zhì)[13]。

Firouzi等[14]用氧等離子體處理含SiC顆粒的UHMWPE/聚氨酯(PU)復合織物時，發(fā)現(xiàn)涂層的均勻性有所提高，之后對未經(jīng)處理和經(jīng)等離子體處理的織物樣品進行穿刺試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)等離子體處理可以提高涂層織物的抗穿刺性和抗穿透性。Dominguez-Lopez等[15]通過控制處理時間和與等離子體的接觸距離對UHMWPE纖維進行常壓等離子體處理，發(fā)現(xiàn)其有效改善了纖維表面的潤濕性。為了探索用等離子體處理后的UHMWPE纖維的表面潤濕性的變化，Rodrigues等[16]在 27.5 W 功率和8.5 min的條件下，改變氫氧比，結(jié)果如圖2所示，可以發(fā)現(xiàn)通入相同體積的氫氣和氧氣時，樣品表面的水接觸角最小為43 °，親水性有明顯提升。

圖2 不同氫氧體積比等離子體處理樣品的接觸角、光學顯微鏡形貌和粗糙度Ra(nm)

為了研究不同等離子體處理UHMWPE/乙烯基酯樹脂復合材料界面的機械互鎖和潤濕性，Moon等[17-18]分別用氬等離子體和氧等離子體處理UHMWPE纖維，通過傅里葉紅外光譜測試發(fā)現(xiàn)：隨著處理時間的延長，氧等離子體處理后的纖維表面C—O減少,C=O含量增加；而氬等離子體處理后的纖維表面不僅C—O減少，C=O數(shù)目幾乎不變甚至還有所降低。氬氣作為一種惰性氣體，處理過程僅在表面引入微裂紋和增加粗糙度，加強了纖維和基體樹脂間的機械互鎖因而提高復合材料的界面附著力；若經(jīng)氬等離子體處理的纖維不與空氣接觸，則無法在纖維表面引入極性基團從而改善其潤濕性，因此隨著使用時間的增長，纖維表面的惰性也會增加，界面附著力也隨之降低。所以機械互鎖和化學鍵合共同存在時對提高UHMWPE/乙烯基酯樹脂復合材料的界面結(jié)合力更加有效。

田孟琪等[19]使用空氣低溫等離子體改性UHMWPE纖維以提升其潤濕性和黏著性，并通過光電子能譜(XPS)觀察處理前后纖維表面官能團種類及相對含量的變化，發(fā)現(xiàn)處理后的纖維表面出現(xiàn)了一種新的含氧官能團C=O，這是由于處理過程中有大量自由基產(chǎn)生，其與空氣中氧氣反應得到一些含氧元素的極性基團，它的引入使材料的潤濕性和黏著性得到改善。

姜生[20]為研究等離子體處理后的纖維與LDPE復合的材料的力學性能，使用低溫常壓介質(zhì)阻擋放電氬等離子體處理纖維。該試驗表明，纖維復合材料的縱向斷裂比功和橫向斷裂比功分別提高了60%和40%。因為在低壓條件下，等離子體只能間隙處理纖維，效率不高，所以隨著等離子體改性技術(shù)研究的不斷深入，需要進一步優(yōu)化處理環(huán)境和條件，從而提高工作效率，并擴大其應用范圍。賈彩霞等[21]為探究“連續(xù)纖維改性”方法，選用可實現(xiàn)在線連續(xù)處理的常壓空氣等離子體對其進行表面改性，測試表明，經(jīng)4 s等離子處理后，UHMWPE/環(huán)氧樹脂層合板的層間剪切強度提高了125.5%。但隨著處理時間的延長，纖維受熱會發(fā)生熔融，導致其互相黏結(jié)在一起，力學性能顯著降低。

因UHMWPE纖維熔點不高耐熱性較差，所以一般選擇低溫等離子體處理；需在低壓環(huán)境下進行工作的等離子體只能間隙處理纖維，無法實現(xiàn)連續(xù)處理，工程化難實現(xiàn)；而常壓等離子體則能實現(xiàn)連續(xù)處理纖維，便于工業(yè)化生產(chǎn)。與其他表面改性方法相比，等離子體處理僅作用在纖維表面4～10 μm，對纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)和力學性能損壞不明顯，處理方式環(huán)保且效率高，改性效果明顯，適用性廣。但等離子體設備穩(wěn)定性較差，且纖維表面活性官能團的衰減率較大，即處理效果不持久。另外，等離子體改性方法還存在均勻性問題，處理時需注意。

2.2 輻照接枝改性

輻照引發(fā)表面接枝改性是通過特定光源如γ射線、Co射線、紫外光、激光、電子束等照射UHMWPE纖維表面，在表面產(chǎn)生多個活性位點，之后將第二單體接枝到這些活性位點上從而產(chǎn)生聚合物涂層，最終達到活化纖維表層的目的。基本方法是共輻照接枝和預輻照接枝，常用的第二單體有丙烯酸酯類、丙烯酸及其衍生物[22-23]。

Maksimkin等[24]將UHMWPE薄膜放入二苯甲酮溶液中，通過二次紫外光照將纖維素鏈接枝到UHMWPE薄膜表面。試驗發(fā)現(xiàn)纖維素對UHMWPE薄膜有很強的附著力，由此增強膜的黏合性能。同時測試發(fā)現(xiàn)經(jīng)改性處理1 h的薄膜的拉伸強度提高了1400%。Gao等[25]通過輻射誘導接枝將甲基丙烯酸單體接枝到UHMWPE表面，改性后纖維表面出現(xiàn)不平坦表面，有利于后處理材料的涂覆。Wang等[26]運用臭氧輔助紫外接枝改性的方法以提高UHMWPE纖維/橡膠復合材料的界面性能。它的制備過程如圖3所示，首先通過臭氧預處理以刻蝕纖維表面和形成活性位點而引入含氧官能團，之后通過紫外輻射再在處理后的纖維上接枝聚甲基丙烯酸縮水甘油酯。經(jīng)拉伸試驗發(fā)現(xiàn)處理后的纖維復合材料的最大拔出力提高了79%。這種方法有效提高了紫外接枝效率并使均聚最小化，但處理時間不宜超過6 h否則會損傷纖維本身的力學性能。

圖3 超高分子量聚乙烯-O3-GMA纖維制備過程示意

馮鑫鑫等[27]采用電子束預輻照接枝法將丙烯腈(AN)與甲基丙烯酸(MAA)接枝于UHMWPE纖維上，隨后利用胺肟化反應，制備得到偕胺肟基吸附材料，對于實際應用中去除含氟或含鈾廢水中的鈾有較高的可行性。為研究γ射線和電子束對UHMWPE纖維表面改性范疇，李超然等[28]分別采用上述兩種光源輻照UHMWPE纖維，結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，通過自由基反應的同步接枝反應來進行纖維表面改性時宜采用電子束輻射源，因其在同等條件下產(chǎn)生的自由基濃度是γ射線的2.5倍；而通過離子型反應的分步接枝反應來進行纖維表面改性時宜采用γ射線輻射源，因其在同等條件下能產(chǎn)生的含氧活性基團更多，所以在設計實驗時需要綜合考慮輻照光源對實驗產(chǎn)生的影響進而選出最佳實驗條件。段為朋等[29]在真空環(huán)境下對其所制備的氧化石墨烯(GO)/維生素(VE)/UHMWPE復合材料進行γ射線輻照處理，測試發(fā)現(xiàn)試樣的結(jié)晶度有所增加。厲相寶等[30]通過對UHMWPE纖維進行輻照處理發(fā)現(xiàn)：處理后的纖維接觸角降低，纖維表面的潤濕性得到改善。董鵬剛等[31]將制備的UHMWPE/改性納米伊蒙土復合材料分別在空氣和氮氣氣氛中進行γ射線輻照，發(fā)現(xiàn)在氮氣氣氛中輻照的材料拉伸強度明顯提高。這說明不同輻照氣氛的改性效果有所不同，對之后的研究中輻照氣氛的選擇提供了一定的參考價值。

部分輻照接枝可在不添加任何引發(fā)劑的前提下，將能與聚合物基體形成化學鍵和作用的特定活性官能團引入纖維表面。它的工藝簡單，且隨著技術(shù)和工藝的不斷改進與優(yōu)化，逐漸走向高效低成本的趨勢，便于規(guī)模化進行，在接枝聚合反應中還能調(diào)節(jié)和控制接枝鏈的密度和種類，并且接枝改性聚合物纖維在實際應用過程中便于回收放置。但輻照過程中輻射劑量、輻照氣氛、單體濃度、以及反應時間和溫度等因素都會影響到它的接枝率，實驗影響因素較多難以控制。

2.3 表面氧化法

表面氧化改性主要是通過強氧化劑提供的極性基團取代聚合物主鏈中的氫，賦予羥基、羧基和羰基等極性基團對纖維表面進行活化，同時能去除纖維表面弱界面相使纖維表面粗糙度增加，提高纖維與樹脂基體間的黏附性。常見的表面氧化刻蝕處理劑有重鉻酸鉀(硫酸)、高錳酸鉀(硫酸/硝酸)、鉻酸等[32-35]。氧化劑的氧化性，纖維在其中浸漬的時間以及處理的溫度都會影響最終處理效果。

Belgacemi等[36]使用純度為99%的重鉻酸鉀溶液處理UHMWPE纖維，通過對原纖維和氧化纖維進行傅里葉紅外光譜分析(見圖4)，發(fā)現(xiàn)氧化處理后的纖維表面出現(xiàn)了羥基和羧基等含氧基團，證明極性基團被有效地接枝到纖維表面并且對雜化成分之間的黏附性能有明顯改善。

圖4 原UHMWPE纖維和經(jīng)氧化處理后的UHMWPE纖維的傅里葉變換紅外光譜圖

為探討高效低成本的化學改性方法以改善UHMWPE纖維與環(huán)氧樹脂的化學和物理相容性，Derradji等[37]分別用鉻酸和高錳酸鉀對纖維進行處理，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)相比于高錳酸鉀，鉻酸能夠提供更多的極性基團，因此經(jīng)鉻酸處理后的纖維制備出的層壓材料性能更加優(yōu)異。

Li等[38]采用重鉻酸鉀處理UHMWPE纖維并研究了它對纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料界面性能的影響，處理后的纖維表面變得非常粗糙且有大量凹槽產(chǎn)生，界面區(qū)域達到高度互鎖和黏附。纖維與水的接觸角降低了10.8°，改善了纖維表面的潤濕性。Li等[39]為提高UHMWPE纖維與天然橡膠基體的結(jié)合強度，用高錳酸鉀和硝酸的混合溶液對纖維進行氧化刻蝕，處理后的纖維表面出現(xiàn)高度發(fā)達的裂紋，纖維的比表面積變大，表面張力大大提高，實現(xiàn)了拉伸應力向UHMWPE纖維的更好傳播，復合材料力學性能有所提升。

表面氧化刻蝕的反應機理明確，可選擇的反應試劑種類對纖維和樹脂的改善效果明顯；然而它對纖維力學性能會造成較大的損傷，所使用的處理試劑對設備要求嚴格，同時存在處理液污染嚴重等問題且需耗費大量的水資源又無法回收利用，對資源的浪費較大，工業(yè)化生產(chǎn)難度較大。

2.4 電暈放電法

電暈處理的作用原理是將高頻電壓施加于致電電極，在電極兩側(cè)出現(xiàn)強電場使得周圍氣體局部發(fā)生擊穿而產(chǎn)生電暈放電，產(chǎn)生離子、電子、自由基以及激發(fā)態(tài)的分子基團，轟擊非極性材料的表面，從而引入極性基團。一般的前處理工藝是將纖維連續(xù)經(jīng)過電暈設備，然后進行參數(shù)調(diào)節(jié)，在保持電流不變的前提下，主要改變的參數(shù)是纖維的運行速度和設備的電壓，處理時間和處理功率。

Han等[40]采用兩步聚乙烯醇-戊二醛縮合(電暈-PG-2S)法，在UHMWPE纖維與環(huán)氧樹脂間形成一層界面膜，使用能譜儀對纖維處理前后表面的元素含量進行定性分析，從表1中可看出其表面氧含量由未處理時的7.69%增加到25.07%，增幅達69.20%，表面極性顯著提高。李焱等[41]采用電暈連續(xù)處理工藝對UHMWPE纖維表面進行改性，發(fā)現(xiàn)纖維表面生出許多隆起，粗糙度增加；SEBS樹脂與纖維的剝離強力提高了67%。

表1 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維表面碳、氧的質(zhì)量分數(shù)

然而，使用電暈處理的方法所引入的含氧基團數(shù)量和種類相對較少，主要是羰基和羥基，而且會出現(xiàn)極性基團分布不均勻的情況。在處理過程中，高能粒子轟擊纖維會對表面造成一定損傷，破壞纖維本身的力學性能。

2.5 涂層法

“涂層”技術(shù)中的涂層指的是一種過程，即通過化學反應在纖維表面形成薄膜層或者致密均勻的顆粒狀聚集物，然后再通過物理相互作用黏附在基材上。目前，涂層主要是由單體在基材表面上的自聚合或與其他物質(zhì)反應形成交聯(lián)沉積層所產(chǎn)生。

Feng等[42]使用化學鍍銅和多巴胺原位自發(fā)氧化聚合反應在UHMWPE纖維表面沉積銅(Cu)-聚多巴胺(PDA)復合涂層，之后與剛性聚氨酯(RPU)復合，因沉積的金屬晶相為擴展裂紋提供了途徑，復合材料的韌性得到提高，多巴胺的自沉積引入大量羥基-OH與RPU中的-OCN反應，在纖維和基體之間產(chǎn)生了化學鍵(見圖5)。對復合材料的拉伸強度、層間剪切強度以及沖擊強度都有顯著提升。Kazemi等[43]將添加了0.3%的碳納米管的多巴胺改性UHMWPE纖維，在不對纖維造成太大損傷的前提下，提高了纖維和甲基丙烯酸甲酯(MMA)基體間的黏附性，與在纖維表面僅沉積多巴胺涂層相比，此方法對增強復合材料界面結(jié)合強度的作用更加顯著。

圖5 PDA-銅-UHMWPE纖維/RPU復合材料界面

Shanmugam等[44]將功能化多壁碳納米管改性的多巴胺涂層涂覆到UHMWPE纖維表面，大大提高了纖維和Elium熱塑性樹脂基體之間的界面結(jié)合強度。相比之下，這種碳納米管包埋多巴胺涂層改性處理性能更加優(yōu)于直接向基體注入碳納米管的改性方法。Li等[45]利用溶液結(jié)晶法在UHMWPE纖維外面“包裹”結(jié)晶聚合物制備得到竹節(jié)狀UHMWPE纖維(見圖6)，這些周期性的聚合物層狀晶體有效增加了裂紋擴展路徑，使纖維和環(huán)氧樹脂間的界面強度提高，UHMWPE纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的強度和韌性也有所提升。這種方法為復合材料功能性有序結(jié)構(gòu)的設計提供了一種新的思路。Jin等[46]通過等離子體預處理和聚吡咯(PPy)涂層使UHMWPE纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的界面附著力提高848%，抗壓強度提高54%。原因是經(jīng)等離子體預處理的UHMWPE纖維和PPy涂層之間產(chǎn)生了氫鍵，使纖維和基體材料之間的載荷傳遞更加均勻，還提高了涂層的耐洗性。

圖6 竹節(jié)狀UHMWPE纖維的掃描電鏡圖

田永龍等[47]采用馬來酸酐接枝聚乙烯蠟(PEW-g-MAH)作為表面功能處理劑，對纖維進行表面涂層，引入了一定數(shù)量的極性基團，與未改性的纖維相比，其與環(huán)氧樹脂之間的黏結(jié)力提高了 49.68%。向鑫等[48]采用納米二氧化鋯/聚氨酯(ZrO2/PU)對UHMWPE纖維進行涂層處理，發(fā)現(xiàn)處理后的UHMWPE纖維/PU復合材料的界面剪切強度提高了51.09%，說明剛性納米粒子的添加有利于提高復合材料和纖維增強體之間的界面結(jié)合強度。

因為多巴胺價格昂貴，成本較高不適用于工業(yè)化大生產(chǎn)，所以趙晗等[49]使用反應機理類似的但較為廉價的鄰苯二酚-多乙烯基多胺(Cat-TEPA)雙組分體系替代多巴胺，對UHMWPE纖維進行涂層改性。發(fā)現(xiàn)改性后的UHMWPE纖維本體的晶型結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性并未發(fā)生明顯變化，但纖維織物的親水性則顯著提高；并且單絲拔出實驗表明當Cat/TEPA摩爾比為1∶4、改性時間為24 h時，達到最佳改性效果，與未改性處理前對比纖維和環(huán)氧樹脂之間的界面剪切強度提升約44%。

“涂層”處理技術(shù)具有簡單性，多功能性和成本效益高等優(yōu)點，且條件溫和，對纖維本身性能不會造成太大影響，同時不產(chǎn)生大的污染，對環(huán)境較為友好；但涂層與基體材料的分子間相互作用關(guān)系及機理尚處于初期探索階段，有待進一步的研究。

2.6 其他方法

Hu等[50]采用質(zhì)量分數(shù)為20 %的NaOH溶液在30 ℃下處理UHMWPE纖維1～10 min，引入了大量的極性基團，增加了纖維表面張力，改善了纖維的潤濕性和界面黏合性能，但隨著處理時間的延長會破壞纖維本身結(jié)構(gòu)的完整性，使纖維的力學性能下降。趙晗等[51]通過低溫水熱法在UHMWPE纖維表面生長出致密均勻的ZnO納米棒陣列(見圖7)，之后與環(huán)氧樹脂復合，因增強相和基體相之間的機械互鎖而使復合材料的界面結(jié)合強度提高，且研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)此方法對于纖維本身的力學性能和結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響。這種通過在纖維增強體和樹脂基體之間構(gòu)筑微結(jié)構(gòu)來提高復合材料界面結(jié)合強度的方法多見于碳纖維領(lǐng)域，而上述研究發(fā)現(xiàn)此種方法也可用于UHMWPE纖維領(lǐng)域，這為UHMWPE纖維表面改性方法的研究拓寬了參考范圍。范望喜[52]以NaCl為致孔劑，在UHMWPE粉體中添加不同含量的功能性納米活性炭(FANC)，采用模板-濾取法通過熱壓成型工藝制備了多孔UHMWPE仿生骨材料，發(fā)現(xiàn)改性后的板材的抗拉強度提高到14.3 MPa，與天然軟骨材料基本相當，拓展了UHMWPE在醫(yī)用高分子材料方面的應用。

圖7 水熱反應后UHMWPE@ZnO纖維的SEM照片

最后，為全面了解前面所討論過的不同的UHMWPE纖維表面改性方法，表2對比總結(jié)了這些改性方法的原理、優(yōu)勢和局限性。

表2 不同表面改性方法之間的比較

3 結(jié)論與展望

UHMWPE纖維是一類重要的高性能纖維，其作為纖維增強體與樹脂基體間的界面結(jié)合性能尤為重要，但因UHMWPE特殊的伸直鏈結(jié)晶結(jié)構(gòu)使其表面缺乏極性基團，所以需對其進行表面改性。本文綜述了近幾年有關(guān)UHMWPE纖維表面處理的方法，并對每種技術(shù)的改性效果進行了詳細闡述。

低溫等離子體處理時間短但要求真空且設備大多昂貴，不適于工業(yè)化大生產(chǎn)，但近年關(guān)于常壓等離子體設備的研究已初具成效，可實現(xiàn)“連續(xù)處理纖維”。輻照接枝處理方式多樣，但會在一定程度對纖維本體力學性能造成損壞。氧化刻蝕處理工藝簡單，成本低，但會損傷纖維，且不環(huán)保。電暈處理方式簡單高效，但處理效果限制性較大，無法滿足工程上對高性能復合材料日益增長的要求。涂層法作為近年來興起的一種改性方式，可以較好地保留纖維的本體性能，且能為二次功能化提供活性位點，可以與其他處理方法協(xié)同作用改性UHMWPE纖維。

如何在保證纖維本體性能不被損壞以及改性均勻的前提下，增加基體材料與纖維之間的相互作用，使復合材料界面性能得到較大的提高一直是該領(lǐng)域內(nèi)的研究重點。除此之外，如何改善和優(yōu)化各改性方法的工藝條件或使用設備，以及控制處理過程中的影響因素，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，綜合使用多種改性方法協(xié)同處理纖維以實現(xiàn)最佳效果，也是今后一段時間內(nèi)纖維表面改性的研究方向。