Proprietăți excelente ale fibrei UHMWPE

Structura unică a UHMWPE îi conferă proprietăți fizice și chimice excelente, dar structura macromoleculară liniară flexibilă a UHMWPE și greutatea sa moleculară extrem de mare (coloana vertebrală moleculară lungă) limitează, de asemenea, procesul de turnare a acestui material. Datorită lanțului său molecular lung, lanțul macromolecular UHMWPE menține încă un grad ridicat de ondulare reciprocă și stare de înfășurare după topire, rezultând o viscozitate ridicată în starea topită, care nu poate forma o stare de curgere vâscoasă, ci o stare elastică ridicată, iar topirea indicele este aproape 0. Prin urmare, procesarea prin extrudare și filare și metodele de turnare utilizate în mod obișnuit în polietilenă nu pot fi realizate prin topire la cald. În același timp, rata critică de forfecare a UHMWPE în stare elastică ridicată este scăzută, iar vâscozitatea topiturii este foarte mare, astfel încât este ușor să faceți suprafața produsului neuniformă, îndoită, aspră, fisurată prin topire și altele. probleme în procesul de extrudare sau turnare prin injecție, care este, de asemenea, un factor care face ca materialul să fie dificil de prelucrat. În comparație cu fibrele convenționale, fibrele UHMWPE sunt cel mai preocupate de rezistența lor ridicată la tracțiune și modulul de tracțiune, densitatea scăzută și rezistența ridicată la impact bazată pe structura flexibilă a lanțului. În plus, fibra UHMWPE are o izolație excelentă, rezistență la temperaturi scăzute, stabilitate chimică și hidrofobicitate.
1 Fibră de polietilenă cu greutate moleculară foarte mare, proprietăți mecanice excelente
Fibra UHMWPE are proprietăți mecanice excelente. Sub aceeași densitate liniară, rezistența la tracțiune a fibrei UHMWPE este de 15 ori mai mare decât a cablului de oțel, cu 40% mai mare decât cea a fibrei de aramid și de 10 ori mai mare decât a fibrei de oțel de înaltă calitate și a fibrei compozite obișnuite. În comparație cu oțel, sticlă laminată E, nailon, polienamină, are rezistență și modul mai ridicate și are cea mai mare rezistență în materii prime de aceeași calitate.
2 Fibră de polietilenă cu greutate moleculară foarte mare, densitate excelentă și rezistență specifică
Densitatea fibrei UHMWPE este de aproximativ {{0}},95g/cm3 ~ 0,98g/cm3, care are o densitate mai mică decât fibra de carbon și fibra de aramidă, iar densitatea este mai mică decât densitatea apei, similar la polipropilenă, este o fibră specială de înaltă performanță, cu o densitate mai mică decât apa.
Fibra UHMWPE este un fel de fibră ușoară de înaltă rezistență, rezistența specifică este mult mai bună decât fibra de carbon, aramidă și alte fibre polimerice speciale.
Rezistența la tracțiune a fibrei UHMWPE este de aproximativ 2,8 ~ 4N/tex (densitatea calculată la 0,98g/cm3, rezistența la tracțiune este de aproximativ 2744MPa ~ 3920MPa). Modulul de tracțiune este de aproximativ 91 ~ 140N/tex (densitatea calculată la 0,98g/cm3, apoi modulul de tracțiune este de aproximativ 90GPa ~ 137GPa). Deși rezistența la tracțiune a fibrei UHMWPE este similară cu cea a fibrelor speciale, cum ar fi fibra de carbon și aramida, rezistența specifică la tracțiune a UHMWPE este cu aproximativ 50% mai mare decât cea a fibrei de aramid și carbon, care este practic cea mai mare rezistență specifică la tracțiune a polimerului. fibra speciala in prezent.
3 Fibră de polietilenă cu greutate moleculară foarte mare, rezistență excelentă la uzură
În general, cu cât modulul materiei prime este mai mare, cu atât rezistența la uzură este mai mică, dar pentru fibra UHMWPE, contrariul este adevărat. Deoarece coeficientul de frecare al fibrei UHMWPE este scăzut, cu cât modulul este mai mare, cu atât este mai mare rezistența la uzură. Prin urmare, rezistența sa la uzură este superioară altor fibre chimice excelente. Datorită rezistenței sale la uzură și a rezistenței la îndoire, are caracteristici excelente de producție și procesare și este ușor de fabricat alte materiale polimerice și textile.
4 Fibra UHMWPE este rezistentă la coroziune chimică
Structura chimică a fibrei UHMWPE este relativ simplă, proprietățile fizice sunt relativ stabile și are tendința de a avea o structură cristalină ridicată. Prin urmare, gena activă din acidul și baza tare nu este ușor de atacat și doar câteva alte soluții apoase chimice organice o pot face să se umfle ușor, iar deteriorarea proprietăților sale mecanice este mai mică de 10%. Fibrele de polietilenă cu conținut ultra-înalt și fibrele de aramidă au rate foarte mari de reținere a rezistenței la compresiune în diferite substanțe chimice. Rezistența la coroziune a fibrei de polietilenă cu conținut ultra-înalt este semnificativ mai mare decât cea a fibrei de aramidă. Structura sa este foarte stabilă în acizi, baze și săruri, iar rezistența sa este spartă doar în soluție de hipoclorit de sodiu.
5 Fibra UHMWPE are o rezistență bună la lumină
Structura chimică a fibrei UHMWPE este stabilă, astfel încât rezistența sa la lumină este, de asemenea, cea mai bună dintre noile fibre chimice. Rata de reținere a rezistenței fibrei UHMWPE este evident mai mare decât cea a nailonului, iar rata de reținere a rezistenței fibrei de aramidă cu modul înalt și scăzut este îmbunătățită.
6 Alte proprietăți ale fibrei de polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă
Fibra UHMWPE are hidrofobicitate excelentă, rezistență la umiditate, izolație și durată de viață. Rezistența sa la umiditate și rezistența la frig sunt excelente, iar greutatea specifică este mică. Este singura fibră chimică nouă care poate pluti pe apă și este ideală pentru fibrele la temperaturi scăzute. Cu toate acestea, are și un dezavantaj, și anume un punct de topire scăzut. În procesul de producție, temperatura nu trebuie să depășească 130 de grade C, altfel, din cauza interacțiunii slabe dintre lanțul structurii moleculare a fibrei UHMWPE, va provoca relaxarea stresului și va scurta durata de viață. Fibrele UHMWPE nu au grupe de coloranți, ceea ce le face slab permeabile, iar coloranții nu pot pătrunde în fibre, rezultând un colorant slab. Acest defect afectează gama de utilizări principale.