Odlična svojstva UHMWPE vlakana

Jedinstvena struktura UHMWPE daje mu odlična fizička i hemijska svojstva, ali fleksibilna linearna makromolekularna struktura okosnice UHMWPE i njegova izuzetno visoka molekularna težina (duga molekularna kičma) također ograničavaju proces oblikovanja ovog materijala. Zbog svog dugog molekularnog lanca, makromolekularni lanac UHMWPE i dalje održava visok stepen međusobnog uvijanja i namotavanja nakon topljenja, što rezultira visokim viskozitetom u rastopljenom stanju, koje ne može formirati viskozno stanje tečenja već visoko elastično stanje, a taljenje indeks je skoro 0. Stoga se metode obrade ekstruzijom i predenjem i kalupljenje koje se obično koriste u polietilenu ne mogu postići vrućim topljenjem. Istovremeno, kritična brzina smicanja UHMWPE u visoko elastičnom stanju je niska, a viskoznost taline je vrlo velika, tako da je lako učiniti površinu proizvoda neravnom, savijanjem, hrapavom, pucanjem taline i drugim problemi u procesu ekstruzije ili brizganja, što je također faktor koji otežava obradu materijala. U poređenju sa konvencionalnim vlaknima, UHMWPE vlakna su najviše zabrinuta zbog svoje visoke vlačne čvrstoće i zateznog modula, niske gustine i visoke otpornosti na udar na osnovu fleksibilne strukture lanca. Osim toga, UHMWPE vlakno ima odličnu izolaciju, otpornost na niske temperature, hemijsku stabilnost i hidrofobnost.
1 Polietilenska vlakna ultra visoke molekularne težine odlična mehanička svojstva
UHMWPE vlakno ima odlična mehanička svojstva. Pod istom linearnom gustoćom, vlačna čvrstoća UHMWPE vlakana je 15 puta veća od čelične užadi, 40% veća od one od aramidnih vlakana i 10 puta veća od visokokvalitetnih čeličnih vlakana i običnih kompozitnih vlakana. U poređenju sa čelikom, E-laminiranim staklom, najlonom, polienaminom, ima veću čvrstoću i modul, i ima najveću čvrstoću u sirovinama istog kvaliteta.
2 Polietilenska vlakna ultra visoke molekularne težine odlične gustine i specifične čvrstoće
Gustoća UHMWPE vlakana je oko {{0}}.95g/cm3 ~ 0.98g/cm3, koja ima manju gustoću od karbonskih vlakana i aramidnih vlakana, a gustina je manja od gustine vode, slično za polipropilen, je specijalno vlakno visokih performansi sa gustinom manjom od vode.
UHMWPE vlakno je vrsta laganog vlakna visoke čvrstoće, specifična čvrstoća je mnogo bolja od karbonskih vlakana, aramida i drugih specijalnih polimernih vlakana.
Vlačna čvrstoća UHMWPE vlakana je oko 2,8 ~ 4N/tex (gustina izračunata na 0.98g/cm3, vlačna čvrstoća je oko 2744MPa ~ 3920MPa). Zatezni modul je oko 91 ~ 140 N/tex (gustina izračunata na 0,98 g/cm3, tada je zatezni modul oko 90 GPa ~ 137 GPa). Iako je vlačna čvrstoća UHMWPE vlakana slična onoj specijalnih vlakana kao što su karbonska vlakna i aramid, specifična vlačna čvrstoća UHMWPE je oko 50% veća od one od aramidnih i karbonskih vlakana, što je u osnovi najveća specifična vlačna čvrstoća polimera specijalna vlakna trenutno.
3 Polietilenska vlakna ultra visoke molekularne težine odlična otpornost na habanje
Općenito, što je veći modul sirovine, to je niža otpornost na habanje, ali za UHMWPE vlakna je suprotno. Budući da je koeficijent trenja UHMWPE vlakana nizak, što je veći modul, to je veća otpornost na habanje. Stoga je njegova otpornost na habanje superiorna u odnosu na druga odlična hemijska vlakna. Zbog svoje otpornosti na habanje i savijanje, ima odlične proizvodne i preradne karakteristike i lak je za proizvodnju drugih polimernih materijala i tekstila.
4 UHMWPE vlakna otporna su na hemijsku koroziju
Hemijska struktura UHMWPE vlakana je relativno jednostavna, fizička svojstva su relativno stabilna i ima tendenciju visoke kristalne strukture. Stoga, aktivni gen u jakoj kiselini i bazi nije lako napasti, a samo nekoliko drugih organskih kemijskih vodenih otopina može ga lagano nabubriti, a oštećenje njegovih mehaničkih svojstava je manje od 10%. Polietilenska vlakna s ultra visokim sadržajem i aramidna vlakna imaju vrlo visoke stope zadržavanja tlačne čvrstoće u različitim kemikalijama. Otpornost na koroziju polietilenskih vlakana s ultra visokim sadržajem znatno je veća od otpornosti aramidnih vlakana. Njegova struktura je vrlo stabilna u kiselinama, bazama i solima, a snaga mu je narušena samo u rastvoru natrijum hipohlorita.
5 UHMWPE vlakna imaju dobru otpornost na svjetlost
Hemijska struktura UHMWPE vlakana je stabilna, tako da je njegova otpornost na svjetlost također najbolja među novim kemijskim vlaknima. Stopa zadržavanja čvrstoće UHMWPE vlakana je očito veća od one kod najlona, ​​a poboljšana je i stopa zadržavanja čvrstoće aramidnih vlakana visokog i niskog modula.
6 Ostala svojstva polietilenskih vlakana ultra visoke molekularne težine
UHMWPE vlakna imaju odličnu hidrofobnost, otpornost na vlagu, izolaciju i vijek trajanja. Njegova otpornost na vlagu i hladnoću je odlična, a specifična težina je mala. To je jedino novo hemijsko vlakno koje može plutati na vodi i idealno je za niskotemperaturna vlakna. Međutim, ima i nedostatak, a to je niska tačka topljenja. U procesu proizvodnje, temperatura ne bi trebala prelaziti 130 stepeni C, inače će, zbog slabe interakcije između lanca molekularne strukture UHMWPE vlakana, uzrokovati opuštanje naprezanja i skratiti vijek trajanja. UHMWPE vlakna nemaju grupe boja, što ih čini slabo propusnim, a boje ne mogu prodrijeti u vlakna, što rezultira lošom bojom. Ovaj nedostatak utiče na opseg njegove primarne upotrebe.