Utmärkta egenskaper hos UHMWPE-fiber

Den unika strukturen hos UHMWPE ger den utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper, men den flexibla linjära makromolekylära ryggradsstrukturen hos UHMWPE och dess extremt höga molekylvikt (lång molekylär ryggrad) begränsar också gjutningsprocessen för detta material. På grund av sin långa molekylkedja bibehåller UHMWPE makromolekylär kedja fortfarande en hög grad av ömsesidigt krullning och lindningstillstånd efter smältning, vilket resulterar i dess höga viskositet i smält tillstånd, som inte kan bilda ett visköst flödestillstånd utan ett högt elastiskt tillstånd, och smältningen index är nästan 0. Därför kan extrudering och spinning bearbetning och formningsmetoder som vanligtvis används i polyeten inte uppnås genom varmsmältning. Samtidigt är den kritiska skjuvhastigheten för UHMWPE i det högelastiska tillståndet låg, och smältans viskositet är mycket stor, så det är lätt att göra ytan på produkten ojämn, kinkig, grov, smältsprickning och annat problem i extrudering eller formsprutning, vilket också är en faktor som gör materialet svårbearbetat. Jämfört med konventionella fibrer är UHMWPE-fibrer mest bekymrade över sin höga draghållfasthet och dragmodul, låga densitet och höga slagtålighet baserat på flexibel kedjestruktur. Dessutom har UHMWPE-fiber utmärkt isolering, låg temperaturbeständighet, kemisk stabilitet och hydrofobicitet.
1 Polyetenfiber med ultrahög molekylvikt, utmärkta mekaniska egenskaper
UHMWPE-fiber har utmärkta mekaniska egenskaper. Under samma linjära densitet är draghållfastheten för UHMWPE-fiber 15 gånger högre än för stållina, 40% högre än för aramidfiber och 10 gånger högre än för högkvalitativ stålfiber och vanlig kompositfiber. Jämfört med stål, E-laminerat glas, nylon, polyenamin har det högre hållfasthet och modul, och har den högsta styrkan i råvaror av samma kvalitet.
2 Polyetenfiber med ultrahög molekylvikt, utmärkt densitet och specifik styrka
Densiteten för UHMWPE-fiber är cirka {{0}}.95g/cm3 ~ 0.98g/cm3, som har en lägre densitet än kolfiber och aramidfiber, och densiteten är mindre än densiteten för vatten, liknande densitet till polypropen, är en speciell högpresterande fiber med en densitet mindre än vatten.
UHMWPE-fiber är en slags lätt höghållfast fiber, den specifika styrkan är mycket bättre än kolfiber, aramid och annan speciell polymerfiber.
Draghållfastheten för UHMWPE-fiber är cirka 2,8 ~ 4N/tex (densitet beräknad till 0.98g/cm3, draghållfastheten är cirka 2744MPa ~ 3920MPa). Dragmodulen är cirka 91 ~ 140N/tex (densitet beräknad till 0,98g/cm3, sedan är dragmodulen cirka 90GPa ~ 137GPa). Även om draghållfastheten för UHMWPE-fiber liknar den för specialfibrer som kolfiber och aramid, är den specifika draghållfastheten för UHMWPE cirka 50 % högre än för aramid och kolfiber, vilket i princip är den högsta specifika draghållfastheten för polymer specialfiber för närvarande.
3 Polyetenfiber med ultrahög molekylvikt utmärkt slitstyrka
Generellt gäller att ju större råmaterialmodulen är, desto lägre är slitstyrkan, men för UHMWPE-fiber är det motsatta. Eftersom friktionskoefficienten för UHMWPE-fiber är låg, desto högre modul, desto högre slitstyrka. Därför är dess slitstyrka överlägsen andra utmärkta kemiska fibrer. På grund av sin slitstyrka och böjhållfasthet har den utmärkta produktions- och bearbetningsegenskaper och är lätt att tillverka andra polymermaterial och textilier.
4 UHMWPE-fiber är resistent mot kemisk korrosion
Den kemiska strukturen hos UHMWPE-fiber är relativt enkel, de fysikaliska egenskaperna är relativt stabila och den har en tendens till hög kristallstruktur. Därför är den aktiva genen i den starka syran och basen inte lätt att angripa, och endast ett fåtal andra organiska kemiska vattenlösningar kan göra att den sväller något, och dess mekaniska egenskaper skadas är mindre än 10%. Ultrahögt innehåll av polyetenfibrer och aramidfibrer har mycket höga retentionsgrader för tryckhållfasthet i olika kemikalier. Korrosionsbeständigheten hos polyetenfiber med ultrahögt innehåll är betydligt högre än för aramidfiber. Dess struktur är mycket stabil i syror, baser och salter, och dess styrka bryts endast i natriumhypokloritlösning.
5 UHMWPE-fiber har bra ljusbeständighet
Den kemiska strukturen hos UHMWPE-fiber är stabil, så dess ljusbeständighet är också den bästa bland de nya kemiska fibrerna. Hållfasthetsgraden för UHMWPE-fiber är uppenbarligen högre än för nylon, och styrkan för aramidfiber med hög och låg modul förbättras.
6 Andra egenskaper hos polyetenfiber med ultrahög molekylvikt
UHMWPE-fiber har utmärkt hydrofobicitet, fuktbeständighet, isolering och livslängd. Dess fuktbeständighet och köldbeständighet är utmärkt, och den specifika vikten är liten. Det är den enda nya kemiska fibern som kan flyta på vatten, och den är idealisk för lågtemperaturfibrer. Det har emellertid också en nackdel, nämligen en låg smältpunkt. I produktionsprocessen bör temperaturen inte överstiga 130 grader C, annars, på grund av den svaga interaktionen mellan molekylstrukturkedjan av UHMWPE-fiber, kommer det att orsaka stressavslappning och förkorta livslängden. UHMWPE-fibrer har inga färgämnesgrupper, vilket gör dem dåligt permeabla, och färgämnen kan inte tränga in i fibrerna, vilket resulterar i dålig färg. Denna defekt påverkar omfattningen av dess primära användningsområden.