Uhmwpe, tillsammans med kolfiber och aramid, är kollektivt känt som "världens tre stora högteknologiska fibrer".Polyetenfiber med ultrahög molekylärär den starkaste och mest motståndskraftiga fibern i världen. För närvarande är det fibern med den högsta specifika styrkan och skottsäkra prestanda bland industrialiserade fibermaterial. Den har många enastående egenskaper såsom ultrahög styrka, ultrahög modul, låg densitet, slitmotstånd, lågtemperaturmotstånd, UV-resistens, skärmningsmotstånd, god flexibilitet, energiabsorption med hög påverkan och resistens mot starka syror, stark alkalis och kemisk korrosion. I vanliga salonger är det "lika tunt som papper och lika hårt som stål", med en styrka 15 gånger stål. Med tanke på dess egenskaper för lätt vikt, hög styrka och hög specifik energiabsorption,
Prestationsegenskaper
1. Utmärkta mekaniska egenskaper: Under samma linjära densitet är draghållfastheten hos polyetenfibrer med ultrahög molekylvikt 15 gånger den för ståltrådslopp. Det är 40% högre än Aramid, som också är en av "världens tre stora högteknologiska fibrer" och 10 gånger högre än högkvalitativa stålfibrer och vanliga kemiska fibrer. Jämfört med stål, e-glas, nylon, polyenamin, kolfiber och borfiber är dess styrka och modul högre än de av dessa fibrer, och det har den högsta styrkan bland material med samma massa.
2. Utmärkt slagmotstånd: Polyetylenfibrer med ultralat hög molekylvikt har utmärkt slagmotstånd. Deras förmåga att absorbera energi och motstå påverkan under deformation och formning är högre än för aramidfibrer och kolfibrer, som också är bland de "världens tre stora högteknologiska fibrer". Jämfört med polyamid har aromatisk polyamid, e-glasfiber, kolfiber och aramid, ultralög molekylvikt polyetenfiber en högre total energaborption genom påverkan.
3. Utmärkt slitbeständighet: Vid jämförelse av friktionskoefficienterna för polyetenfibrer med extremt hög molekylvikt är polyetenfibrer med kolfiber och aramidfiberförstärkad plast, slitmotståndet och böjtrötthet av polyetenfibrer med ultrahög molekylvikt är mycket högre än de av kolfiber och aramidfiber. Så dess slitmotstånd är bättre än för andra högpresterande fibrer. På grund av dess utmärkta slitmotstånd och böjmotstånd är dess bearbetningsprestanda relativt överlägsen, och det är lätt att göras till andra sammansatta material och tyger.
4. Kemisk resistens: Den kemiska strukturen för polyetenfibrer med ultralög molekylvikt är relativt enkla och deras kemiska egenskaper är relativt stabila. De flesta kemiska ämnen är inte lätta att korrodera dem. Endast ett fåtal organiska lösningar kan svälla dem något, och förlusten av deras mekaniska egenskaper är mindre än 10%. Styrkans retentionshastigheter för polyetylenfibrer med ultralat hög molekylvikt och aramidfibrer i olika kemiska medier jämfördes. Korrosionsresistensen hos polyetenfibrer med ultralögmolekylvikt är signifikant högre än hos aramidfibrer. Dess egenskaper och struktur är särskilt stabila i syror, alkalier och salter, men dess styrka är något förlorad i natriumhypokloritlösning.
5. Utmärkt optisk resistens: På grund av den stabila kemiska strukturen hos polyetenfibrer med ultralögmolekylvikt är deras ljusbeständighet också den mest överlägsna bland högteknologiska fibrer. Aramidfibrer är inte resistenta mot ultravioletta strålar och bör endast användas när direkt solljus undviks. Vid jämförelse av polyetenfibrer med extremt hög molekylvikt med nylon, hög modul och låg modul arylamider är styrkans retentionshastighet för polyetenfibrer med ultralög molekylvikt betydligt högre än för andra fibrer.
6. Andra egenskaper: Polyetylenfibrer med ultralat hög molekylvikt har också utmärkta hydrofoba egenskaper, vatten- och fuktmotstånd, elektrisk isoleringsprestanda och en relativt lång böjlivslängd. Den har enastående vattenmotstånd och låg temperaturmotstånd, med en relativt låg specifik tyngdkraft. Det är den enda högteknologiska fiber som kan flyta på vatten och också är ett relativt idealiskt lågtemperaturmaterial.
Nackdel: Relativt låg smältpunkt. Under bearbetningen av den får temperaturen inte överstiga 130 grader; Annars, på grund av de svaga intermolekylära krafterna mellan de ultrahöga molekylära polyetenfibrerna, kommer krypning att inträffa, vilket förkortar dess livslängd. Det finns inga färgningsgrupper på polyetenfibrer med extremt hög molekylvikt, vilket gör deras vätbarhet dålig. Färgämnen har svårt att tränga in i fibrernas inre, vilket resulterar i dålig dybarhet. Dessa nackdelar har påverkat omfattningen av deras applikationsfält.
Applikationsfält
1. Försvarsfält: På grund av det utmärkta slagmotståndet och den höga specifika energiabsorptionen av denna fiber kan det göras till skyddande klädmaterial, hjälmar, skottsäkra material i militären, såsom rustningsplattor för helikopter, tankar och fartyg, skyddande yttre omslag för radar, missilskydd, skottsäkra västar, anti anmärkningsvärt. Med fördel av dess låga dielektriska konstant, låga dielektriska förlust och hög sonaröverföring, appliceras den i antennmässor, missilskydd, radarskyddshus och andra aspekter. Det har fördelen att vara lätt och dess skottsäkra effekt är bättre än aramiden. Det har nu blivit den viktigaste fibern som ockuperar Bulletproof Vest -marknaden i USA. Dessutom är det specifika slagbelastningsvärdet U\/P för polyetenfiberkompositer med extremt hög molekylvikt tio gånger den hos stål och mer än dubbelt så mycket glasfiber och aramid. Bulletproof och upploppshjälmar gjorda av detta fiberförstärkt hartsmaterial utomlands har blivit ersättare för stålhjälmar och aramidförstärkta kompositmaterialhjälmar. Ur ett internationellt perspektiv används 70% av UHMWPE -fibrer inom militära fält som skottsäkra västar, skottsäkra hjälmar, skottsäker rustning för militära anläggningar och utrustning och flyg- och rymd. För närvarande är emellertid andelen UHMWPE -fibrer som används i militära tillämpningar i Kina fortfarande mycket låg. I framtiden förväntas tillämpningen av avancerade militära UHMWPE-fibrer växa snabbt.
2. Flygfält: Inom flyg- och rymdteknik, på grund av den lätta vikten, hög styrka och goda slagmotstånd för detta fiberkompositmaterial, är det lämpligt för vingtoppstrukturer för olika flygplan, rymdskeppsstrukturer och bojflygplan, etc. Denna fiber kan också användas som en retardationsbeläggning för landning av rymdbussar och en rep för hängande tunga på flygplan, ersättning av traditionella Cele -CALUT -FIREPALER. Utvecklingshastigheten är extremt snabb.
3. Industrifält: I industrin kan denna fiber och dess sammansatta material användas som tryckresistenta behållare, transportband, filtermaterial, bilbuffertplattor, etc. När det gäller konstruktion kan det användas som en vägg, partitionsstruktur, etc. När man används som en förstärkning av cementkompositmaterial kan det förbättra cementens seghet och förbättra dess påverkningsmakt. På grund av dess utmärkta slitmotstånd och slagmotstånd används den i stor utsträckning i den mekaniska tillverkningsindustrin och kan användas för att tillverka olika mekaniska delar som växlar, kammar, impeller, rullar, remskivor, lager, lagerskal, axelhylsor, bearbetade axlar, packningar, tätande packningar, elastiska kopplingar och skruvar.
Ultrahög molekylvikt polyeten kan användas för att göra foder av hinkar, silor och rännor för lagring av kol, lime, cement, mineralpulver, salt, korn och andra pulverformiga material. Detta beror på att det har utmärkta självsmörjande och non-stick-egenskaper, som kan förhindra ovan nämnda pulvermaterial från att följa lagrings- och transportanläggningar, vilket säkerställer stabilitet och tillförlitlighet.
Ultrahög molekylvikt polyeten används för flytande sponsringsrör såsom kvicksand. Jämfört med andra rör är dess enastående prestanda som följer: jämfört med bambusrör ökas livslängden med 18 gånger och räntan sänks till 1\/25; Jämfört med nylonrör ökas livslängden med 3 gånger och räntan sänks till 1\/8. Vid försäkring är barriären inuti röret 25% mindre än för icke-metalliska rör, vilket kraftigt ökar försäkringsfrekvensen.
I områden som rännor, hinkar och de inre fodren i malmfack, när kallt och fuktigt väder inträffar, kommer föremål att tina upp på icke-metalliska ytor, men detta kommer aldrig att hända med användning av högmolekylära polyetylenplattor och därmed minska lossningskostnaderna avsevärt. Efter att ha foder ett lager av högmolekylärt polyetenplåt på dumpning av bulkbilar och fartyg reducerades den enhetliga lossningstiden från de ursprungliga 16 till 20 timmar till 8 timmar.
4. Civilfält
Applikationer i rep och kablar: rep, kablar, segel och fiskeredskap gjorda av denna fiber är lämpliga för marinteknik, vilket var den första användningen av denna fiber. Det används allmänt i bärande rep, tunga rep, räddningsrep, bogseringslinor, segelbåtrep och fiskelinjer, etc. Repet som gjorts av denna fiber har en brytlängd under sin egen vikt som är åtta gånger det för stålrep och två gånger det av aramid. Detta rep används som ett fast förankringsrep för superoljetankfartyg, offshore -operationsplattformar, fyrar, etc. Det löser problemen med rost som stött på i föregående användning av stålkablar och korrosion, hydrolys, ultraviolett nedbrytning, etc. i nylon och polyesterkablar, vilket orsakar reduktion av kabelstyrka och brytning och kräver ofta ersättning.
Sportutrustning och förnödenheter: I sportsvaror har produkter som fotbollstavlor, säkerhetshjälmar, skidor, segelskivor, fiskespöar, racketer, cyklar, glidflygplan och ultralättiga flygplandelar gjort, och deras prestanda är bättre än för traditionella material.
Som ett biomaterial: Detta fiberförstärkta kompositmaterial används i tandbrickor, medicinska transplantat och plastsuturer etc. Den har god biokompatibilitet och hållbarhet och är mycket stabil utan att orsaka allergier. Det har tillämpats i klinisk praxis. Det används också i medicinska handskar och andra medicinska åtgärder etc.
