Fremragende egenskaber af UHMWPE-fiber

Den unikke struktur af UHMWPE giver det fremragende fysiske og kemiske egenskaber, men den fleksible lineære makromolekylære rygradsstruktur af UHMWPE og dens ekstremt høje molekylvægt (lang molekylær rygrad) begrænser også støbeprocessen af ​​dette materiale. På grund af sin lange molekylære kæde opretholder UHMWPE makromolekylær kæde stadig en høj grad af indbyrdes krølle- og viklingstilstand efter smeltning, hvilket resulterer i dens høje viskositet i smeltet tilstand, som ikke kan danne en viskøs strømningstilstand, men en høj elastisk tilstand, og smeltningen indekset er næsten 0. Derfor kan ekstruderings- og spindebehandlings- og støbningsmetoder, der almindeligvis anvendes i polyethylen, ikke opnås gennem varmsmeltning. Samtidig er den kritiske forskydningshastighed for UHMWPE i den højelastiske tilstand lav, og smeltens viskositet er meget stor, så det er let at gøre overfladen af ​​produktet ujævn, knæk, ru, smelterevner og andet problemer i ekstruderings- eller sprøjtestøbningsprocessen, hvilket også er en faktor, der gør materialet svært at bearbejde. Sammenlignet med konventionelle fibre er UHMWPE-fibre mest bekymrede over deres høje trækstyrke og trækmodul, lave tæthed og høj slagfasthed baseret på fleksibel kædestruktur. Derudover har UHMWPE-fiber fremragende isolering, lav temperaturbestandighed, kemisk stabilitet og hydrofobicitet.
1 Polyethylenfiber med ultrahøj molekylvægt, fremragende mekaniske egenskaber
UHMWPE-fiber har fremragende mekaniske egenskaber. Under den samme lineære tæthed er UHMWPE-fiberens trækstyrke 15 gange større end ståltrådsreb, 40% højere end for aramidfiber og 10 gange højkvalitetsstålfiber og almindelig kompositfiber. Sammenlignet med stål, E-lamineret glas, nylon, polyenamin har det højere styrke og modul, og har den højeste styrke i råmaterialer af samme kvalitet.
2 Polyethylenfiber med ultrahøj molekylvægt fremragende tæthed og specifik styrke
Densiteten af ​​UHMWPE-fibre er ca. {{0}}.95g/cm3 ~ 0.98g/cm3, som har en lavere densitet end kulfiber og aramidfiber, og densiteten er mindre end densiteten af ​​vand, lignende til polypropylen, er en speciel højtydende fiber med en densitet mindre end vand.
UHMWPE-fiber er en slags letvægtsfiber med høj styrke, den specifikke styrke er meget bedre end kulfiber, aramid og andre specielle polymerfibre.
Trækstyrken af ​​UHMWPE-fiber er omkring 2,8 ~ 4N/tex (densitet beregnet til 0.98g/cm3, trækstyrken er omkring 2744MPa ~ 3920MPa). Trækmodulet er omkring 91 ~ 140N/tex (densitet beregnet til 0,98g/cm3, så er trækmodulet omkring 90GPa ~ 137GPa). Selvom trækstyrken af ​​UHMWPE-fiber ligner den for specielle fibre såsom kulfiber og aramid, er den specifikke trækstyrke af UHMWPE omkring 50% højere end aramid- og kulfiber, hvilket dybest set er den højeste specifikke trækstyrke af polymer specialfiber i øjeblikket.
3 Polyethylenfiber med ultrahøj molekylvægt fremragende slidstyrke
Generelt gælder det, at jo større modul af råmaterialet er, jo lavere er slidstyrken, men for UHMWPE-fiber er det modsatte tilfældet. Fordi friktionskoefficienten for UHMWPE-fiber er lav, jo højere modul, jo højere slidstyrke. Derfor er dens slidstyrke overlegen i forhold til andre fremragende kemiske fibre. På grund af sin slidstyrke og bøjningsmodstand har den fremragende produktions- og forarbejdningsegenskaber og er let at fremstille andre polymermaterialer og tekstiler.
4 UHMWPE-fiber er modstandsdygtig over for kemisk korrosion
Den kemiske struktur af UHMWPE-fiber er relativt enkel, de fysiske egenskaber er relativt stabile, og den har en tendens til høj krystalstruktur. Derfor er det aktive gen i den stærke syre og base ikke let at angribe, og kun få andre organiske kemiske vandige opløsninger kan få det til at svulme let, og dets mekaniske egenskaber skader er mindre end 10%. Ultrahøjt indhold af polyethylenfibre og aramidfibre har meget høje trykstyrkefastholdelsesrater i forskellige kemikalier. Korrosionsbestandigheden af ​​polyethylenfiber med ultrahøjt indhold er betydeligt højere end for aramidfiber. Dens struktur er meget stabil i syrer, baser og salte, og dens styrke brydes kun i natriumhypochloritopløsning.
5 UHMWPE fiber har god lysmodstand
Den kemiske struktur af UHMWPE-fiber er stabil, så dens lysmodstand er også den bedste blandt de nye kemiske fibre. Styrketilbageholdelseshastigheden for UHMWPE-fiber er tydeligvis højere end nylons, og styrketilbageholdelseshastigheden for aramidfiber med høj og lav modul er forbedret.
6 Andre egenskaber ved polyethylenfiber med ultrahøj molekylvægt
UHMWPE fiber har fremragende hydrofobicitet, fugtbestandighed, isolering og levetid. Dens fugtbestandighed og kuldebestandighed er fremragende, og vægtfylden er lille. Det er den eneste nye kemiske fiber, der kan flyde på vand, og den er ideel til lavtemperaturfibre. Det har dog også en ulempe, nemlig et lavt smeltepunkt. I produktionsprocessen bør temperaturen ikke overstige 130 grader C, ellers vil det på grund af den svage interaktion mellem molekylstrukturkæden af ​​UHMWPE-fiber forårsage stressafslapning og forkorte levetiden. UHMWPE-fibre har ikke farvestofgrupper, hvilket gør dem dårligt permeable, og farvestoffer kan ikke trænge ind i fibrene, hvilket resulterer i dårligt farvestof. Denne defekt påvirker rækkevidden af ​​dens primære anvendelser.