Fibra UHMWPE a devenit o varietate importantă de fibre high-tech datorită performanței sale excelente, dar datorită caracteristicilor sale structurale, prezintă anumite defecte de performanță care îi limitează domeniul de aplicare. Diferite metode fizice și chimice, cum ar fi tratarea cu plasmă și oxidarea, pot fi utilizate pentru a modifica suprafața fibrelor UHMWPE, ceea ce le poate îmbunătăți proprietățile slabe, cum ar fi rezistența la căldură, interfața și rezistența la fluaj în diferite grade. Acest articol oferă o introducere detaliată a metodelor de modificare a acestei fibre și a aplicațiilor sale în frânghii, echipamente de protecție și alte domenii.
Fibra de polietilenă cu greutate moleculară ultra mare (UHMWPE) este o fibră de înaltă performanță care a apărut după fibra de carbon și fibra de aramidă. Este fabricat din polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă prin extrudare solidă la presiune înaltă, filare topită de plastificare, creștere a cristalelor de suprafață, super întindere sau super întindere locală, întindere la cald prin filare cu gel și alte procese. Este o fibră de înaltă performanță, cu rezistență ridicată și modul înalt și, de asemenea, are o densitate scăzută (densitate:
Alte proprietăți superioare, cum ar fi 0.97g/cm3, rezistența la coroziune chimică, rezistența la impact, absorția apei și o bună compatibilitate cu organismele. A arătat perspective excelente de aplicare în domeniul materialelor speciale și al materialelor compozite.
Cu toate acestea, datorită faptului că fibrele UHMWPE în sine sunt lanțuri lungi liniare formate din grupări de metilen nepolare, nu există o forță intermoleculară puternică între moleculele de fibre; Suprafața fibrelor este inertă din punct de vedere chimic, ceea ce face dificilă formarea de legături chimice cu rășina; Suprafață netedă cauzată de gradul ridicat de cristalizare și orientare formată de întinderea cu mărire mare în producție. Efectul combinat al tuturor acestor factori face ca energia de suprafață a fibrelor să fie foarte mică, făcând dificilă formarea unei bune aderențe de interfață cu rășina matrice atunci când este utilizată ca material de armare pentru materiale compozite. Numeroase studii au arătat că materialele compozite fabricate din fibre UHMWPE sunt adesea deteriorate sub formă de deteriorare a stratului intermediar în timpul utilizării. Cauza principală a acestei probleme constă în caracteristicile structurale ale fibrelor UHMWPE în sine și în caracteristicile proceselor de producție. Prin urmare, performanța de aderență la interfață a materialelor compozite din fibre UHMWPE a devenit preocuparea principală în procesul de preparare a materialelor compozite.