Utmerkede egenskaper til UHMWPE-fiber

Den unike strukturen til UHMWPE gir den utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper, men den fleksible lineære makromolekylære ryggradsstrukturen til UHMWPE og dens ekstremt høye molekylvekt (lang molekylær ryggrad) begrenser også støpeprosessen til dette materialet. På grunn av sin lange molekylære kjede, opprettholder UHMWPE makromolekylær kjede fortsatt en høy grad av gjensidig krølle- og viklingstilstand etter smelting, noe som resulterer i dens høye viskositet i smeltet tilstand, som ikke kan danne en viskøs strømningstilstand, men en høy elastisk tilstand, og smeltingen indeksen er nesten 0. Derfor kan ekstruderings- og spinnebehandling og støpingsmetoder som vanligvis brukes i polyetylen ikke oppnås gjennom varmsmelting. Samtidig er den kritiske skjærhastigheten til UHMWPE i høy elastisk tilstand lav, og smeltens viskositet er veldig stor, så det er lett å gjøre overflaten til produktet ujevn, knekk, grov, smeltesprekker og annet problemer i ekstruderings- eller sprøytestøpeprosessen, som også er en faktor som gjør materialet vanskelig å bearbeide. Sammenlignet med konvensjonelle fibre er UHMWPE-fibre mest bekymret for deres høye strekkfasthet og strekkmodul, lave tetthet og høye slagfasthet basert på fleksibel kjedestruktur. I tillegg har UHMWPE-fiber utmerket isolasjon, lav temperaturbestandighet, kjemisk stabilitet og hydrofobitet.
1 Polyetylenfiber med ultrahøy molekylvekt, utmerkede mekaniske egenskaper
UHMWPE-fiber har utmerkede mekaniske egenskaper. Under den samme lineære tettheten er strekkstyrken til UHMWPE-fiber 15 ganger den for ståltau, 40% høyere enn for aramidfiber, og 10 ganger høyere enn for høykvalitets stålfiber og vanlig komposittfiber. Sammenlignet med stål, E-laminert glass, nylon, polyenamin har det høyere styrke og modul, og har høyest styrke i råvarer av samme kvalitet.
2 Polyetylenfiber med ultrahøy molekylvekt utmerket tetthet og spesifikk styrke
Tettheten til UHMWPE-fiber er omtrent {{0}}.95g/cm3 ~ 0.98g/cm3, som har en lavere tetthet enn karbonfiber og aramidfiber, og tettheten er mindre enn tettheten til vann, tilsvarende til polypropylen, er en spesiell høyytelsesfiber med en tetthet mindre enn vann.
UHMWPE-fiber er en slags lett høystyrkefiber, den spesifikke styrken er mye bedre enn karbonfiber, aramid og annen spesiell polymerfiber.
Strekkstyrken til UHMWPE-fiber er ca. 2,8 ~ 4N/tex (tetthet beregnet til 0.98g/cm3, strekkstyrken er ca. 2744MPa ~ 3920MPa). Strekkmodulen er ca. 91 ~ 140N/tex (tetthet beregnet til 0,98 g/cm3, deretter er strekkmodulen ca. 90GPa ~ 137GPa). Selv om strekkstyrken til UHMWPE-fiber er lik den til spesielle fibre som karbonfiber og aramid, er den spesifikke strekkstyrken til UHMWPE omtrent 50 % høyere enn for aramid og karbonfiber, som i utgangspunktet er den høyeste spesifikke strekkstyrken til polymer spesialfiber for tiden.
3 Polyetylenfiber med ultrahøy molekylvekt utmerket slitestyrke
Generelt, jo større modulen til råmaterialet, jo lavere er slitestyrken, men for UHMWPE-fiber er det motsatte. Fordi friksjonskoeffisienten til UHMWPE-fiber er lav, jo høyere modulen er, desto høyere slitestyrke. Derfor er dens slitestyrke overlegen andre utmerkede kjemiske fibre. På grunn av slitestyrken og bøyemotstanden har den utmerkede produksjons- og prosessegenskaper og er lett å produsere andre polymermaterialer og tekstiler.
4 UHMWPE-fiber er motstandsdyktig mot kjemisk korrosjon
Den kjemiske strukturen til UHMWPE-fiber er relativt enkel, de fysiske egenskapene er relativt stabile, og den har en tendens til høy krystallstruktur. Derfor er det aktive genet i den sterke syren og basen ikke lett å angripe, og bare noen få andre organiske kjemiske vandige løsninger kan få det til å svelle litt, og dets mekaniske egenskaper skader er mindre enn 10%. Ultrahøyt innhold av polyetylenfibre og aramidfibre har svært høye retensjonshastigheter for trykkfasthet i forskjellige kjemikalier. Korrosjonsmotstanden til polyetylenfiber med ultrahøyt innhold er betydelig høyere enn for aramidfiber. Strukturen er veldig stabil i syrer, baser og salter, og styrken brytes kun i natriumhypoklorittløsning.
5 UHMWPE fiber har god lysmotstand
Den kjemiske strukturen til UHMWPE-fiber er stabil, så lysmotstanden er også den beste blant de nye kjemiske fibrene. Styrkeoppbevaringsgraden til UHMWPE-fiber er åpenbart høyere enn for nylon, og styrkeretensjonshastigheten til aramidfiber med høy og lav modul er forbedret.
6 Andre egenskaper til polyetylenfiber med ultrahøy molekylvekt
UHMWPE-fiber har utmerket hydrofobitet, fuktmotstand, isolasjon og levetid. Dens fuktighetsbestandighet og kuldebestandighet er utmerket, og egenvekten er liten. Det er den eneste nye kjemiske fiberen som kan flyte på vann, og den er ideell for lavtemperaturfiber. Den har imidlertid også en ulempe, nemlig et lavt smeltepunkt. I produksjonsprosessen bør temperaturen ikke overstige 130 grader C, ellers, på grunn av den svake interaksjonen mellom molekylstrukturkjeden til UHMWPE-fiber, vil det forårsake stressavslapning og forkorte levetiden. UHMWPE-fibre har ikke fargestoffgrupper, noe som gjør dem dårlig permeable, og fargestoffer kan ikke trenge inn i fibrene, noe som resulterer i dårlig fargestoff. Denne defekten påvirker rekkevidden av dens primære bruksområder.