UHMWPE-fiber har blitt en viktig høyteknologisk fibervariant på grunn av dens utmerkede ytelse, men på grunn av dens strukturelle egenskaper har den visse ytelsesfeil som begrenser bruksområdet. Ulike fysiske og kjemiske metoder som plasmabehandling og oksidasjon kan brukes til å modifisere overflaten til UHMWPE-fibre, noe som kan forbedre deres svake egenskaper som varmebestandighet, grensesnitt og krypemotstand i varierende grad. Denne artikkelen gir en detaljert introduksjon til modifikasjonsmetodene til denne fiberen og dens anvendelser i tau, verneutstyr og andre felt.
Ultra høymolekylær polyetylenfiber (UHMWPE) er en høyytelsesfiber som har dukket opp etter karbonfiber og aramidfiber. Den er laget av polyetylen med ultrahøy molekylvekt ved høytrykks fast ekstrudering, mykgjørende smeltespinning, overflatekrystallvekst, superstrekking eller lokal superstrekking, gelspinnende varmstrekking og andre prosesser. Det er en høyytelsesfiber med høy styrke og høy modul, og har også lav tetthet (tetthet:
Andre overlegne egenskaper som 0.97g/cm3, kjemisk korrosjonsbestandighet, slagfasthet, ikke vannabsorpsjon og god kompatibilitet med organismer. Den har vist utmerkede bruksmuligheter innen spesialmaterialer og komposittmaterialer.
På grunn av det faktum at UHMWPE-fibre i seg selv er lineære lange kjeder dannet av ikke-polare metylengrupper, er det ingen sterk intermolekylær kraft mellom fibermolekyler; Overflaten på fibrene er kjemisk inert, noe som gjør det vanskelig å danne kjemiske bindinger med harpiksen; Glatt overflate forårsaket av høy grad av krystallisering og orientering dannet av høy forstørrelsesstrekking i produksjonen. Den kombinerte effekten av alle disse faktorene gjør overflateenergien til fibrene svært liten, noe som gjør det vanskelig å danne en god grensesnittadhesjon med matriseharpiksen når den brukes som forsterkende materiale for komposittmaterialer. Tallrike studier har vist at komposittmaterialer laget av UHMWPE-fibre ofte blir skadet i form av mellomlagsskader under bruk. Grunnårsaken til dette problemet ligger i de strukturelle egenskapene til UHMWPE-fibrene selv og egenskapene til produksjonsprosesser. Derfor har grenseflateadhesjonsytelsen til komposittmaterialer laget av UHMWPE-fibre blitt den primære bekymringen i fremstillingsprosessen av komposittmaterialer.