Uhmwpe, spolu s uhlíkovými vláknami a aramidom, sú kolektívne známe ako „tri hlavné high-tech vlákna na svete“.Ultra vysoká molekulová hmotnosť Polyetylénové vláknoje najsilnejšie a najodolnejšie vlákno na svete. V súčasnosti je to vlákno s najvyššou špecifickou pevnosťou a nepriestrelným výkonom medzi industrializovanými materiálmi z vlákien. Má početné vynikajúce vlastnosti, ako je ultra vysoká pevnosť, ultra vysoký modul, nízka hustota, odolnosť proti opotrebeniu, odpor s nízkou teplotou, odpor UV, odolnosť proti tieneniu, dobrej flexibilite, absorpcie energie s vysokým nárazom a odolnosť voči silným kyselinám, silnou alkaliou a chemickou koróziou. V bežných salónoch je „tenký ako papier a taký tvrdý ako oceľ“, s pevnosťou 15 -násobkom ocele. Vzhľadom na jeho charakteristiky ľahkej hmotnosti, vysokej sily a vysokej špecifickej absorpcie energie,
Výkonnostné charakteristiky
1. Vynikajúce mechanické vlastnosti: Pod rovnakou lineárnou hustotou je pevnosť v ťahu polyetylénových vlákien s veľmi vysokou molekulovou hmotnosťou 15-násobok oceľových vodičov. Je o 40% vyššia ako Aramid, ktorá je tiež jedným z „troch hlavných high-tech vlákien na svete“ a 10-krát vyššia ako vysokokvalitné oceľové vlákna a bežné chemické vlákna. V porovnaní s oceľou, E-skla, nylonu, polyenamínu, uhlíkových vlákien a bórových vlákien sú jeho pevnosť a modul vyššia ako v týchto vláknach a má najvyššiu pevnosť medzi materiálmi rovnakej hmoty.
2. Vynikajúca odolnosť voči nárazu: Polyetylénové vlákna s veľmi vysokou molekulovou hmotnosťou majú vynikajúcu odolnosť proti nárazu. Ich schopnosť absorbovať energiu a odolávať nárazu počas deformácie a tvarovania je vyššia ako schopnosť aramidových vlákien a uhlíkových vlákien, ktoré patria aj medzi „tri hlavné high-tech vlákna“ na svete. V porovnaní s polyamidom, aromatickým polyamidom, vlákninou E-skla, uhlíkovou vláknou a aramidom má polyetylénové vlákno s veľmi vysokou molekulovou hmotnosťou vyššiu celkovú absorpciu energie nárazom.
3. Vynikajúca odolnosť proti opotrebeniu: Pri porovnaní koeficientov trenia polyetylénových vlákien s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou s plastmi z uhlíkových vlákien a aramidových vlákien sú opotrebované plasty, polyetylénové vlákna z opotrebenia a ohybová únava z ultra vysokej hmotnosti polyetylénových vlákien. Takže jej odolnosť proti opotrebeniu je lepšia ako odpor iných vysokovýkonných vlákien. Vzhľadom na svoju vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu a odporu ohýbania je jej výkon spracovania relatívne lepší a je ľahké sa vyrobiť do iných kompozitných materiálov a látok.
4. Chemická rezistencia: Chemická štruktúra ultra vysokých molekulových polyetylénových vlákien je relatívne jednoduchá a ich chemické vlastnosti sú relatívne stabilné. Väčšina chemických látok nie je ľahké ich korodovať. Iba niekoľko organických roztokov ich môže mierne zväčšiť a strata ich mechanických vlastností je menšia ako 10%. Porovnali sa rýchlosti retencie pevnosti polyetylénových vlákien a aramidových vlákien v rôznych chemických médiách. Odolnosť proti korózii polyetylénových vlákien s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou je významne vyššia ako v prípade aramidových vlákien. Jeho vlastnosti a štruktúra sú obzvlášť stabilné v kyselinách, alkaloch a soli, ale jeho sila sa mierne stráca v roztoku chlórnanu sodného.
5. Vynikajúca optická rezistencia: V dôsledku stabilnej chemickej štruktúry polyetylénových vlákien s veľmi vysokou molekulovou hmotnosťou je ich svetelná rezistencia tiež najvýznamnejšia medzi high-tech vláknami. Aramidové vlákna nie sú odolné voči ultrafialovým lúčom a mali by sa používať iba vtedy, keď sa vyhýba priamemu slnečnému žiareniu. Pri porovnaní polyetylénových vlákien s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou s nylonom, vysokým modulom a arylamidom s nízkym modulom je rýchlosť retencie pevnosti polyetylénových vlákien s ultra vysokou hmotnosťou významne vyššia ako v prípade iných vlákien.
6. Ostatné vlastnosti: Ultra vysoké molekulové polyetylénové vlákna majú tiež vynikajúce hydrofóbne vlastnosti, odolnosť proti vode a vlhkosti, výkonnosť elektrickej izolácie a relatívne dlhá ohybová životnosť. Má vynikajúcu odolnosť voči vode a nízku teplotu odporu, s relatívne nízkou špecifickou hmotnosťou. Je to jediná high-tech vláknina, ktorá môže plávať na vode a je tiež relatívne ideálnym materiálom s nízkym teplotou.
Nevýhoda: relatívne nízky bod topenia. Počas jej spracovania nesmie teplota prekročiť 130 stupňov; V opačnom prípade, v dôsledku slabých intermolekulárnych síl medzi polyetylénovými vláknami s veľmi vysokou molekulovou hmotnosťou, sa vyskytne tečie, čím sa skracuje jeho životnosť. Neexistujú žiadne farbivé skupiny na polyetylénových vláknach s veľmi vysokou molekulovou hmotnosťou, vďaka čomu je ich zmáčovateľnosť chudobná. Farbivá majú ťažkosti s prenikaním do vnútra vlákien, čo vedie k zlej farbivosti. Tieto nevýhody ovplyvnili rozsah ich aplikačných polí.
Aplikačné pole
1. Obranné pole: Kvôli vynikajúcej odolnosti proti nárazu a vysokej špecifickej absorpcii energie tohto vlákna sa môže vyrobiť na ochranné odevné materiály, prilby, guľkové materiály v armáde, ako sú pancierové platne pre vrtuľníky, tanky a lode, ochranné vonkajšie kryty pre radary pre radary, guľkové vesty, guľkové vesty, anti-päto-pätkované vesty, vyliečky, tieň atď. Pri využívaní nízkej dielektrickej konštanty, nízkej dielektrickej straty a vysokej sonarovej priepustnosti sa aplikuje na anténnych kapotážách, raketových krytoch, radarových ochranných krytoch a ďalších aspektoch. Má tú výhodu, že je ľahký a jeho nepriestrelný efekt je lepší ako účinok Aramid. Teraz sa stal hlavným vlákninou, ktorý zaberá trh nepriestrelnej vesty v Spojených štátoch. Okrem toho je špecifická hodnota nárazového zaťaženia U\/P kompozitov polyetylénových vlákien s ultra vysokou hmotnosťou desaťnásobkom hodnoty ocele a viac ako dvojnásobok hodnoty sklenenej vlákniny a aramidy. Nepriestrelné a nepokojné prilby vyrobené z tohto kompozitného materiálu na živicu, ktorá sa vyskytuje v zahraničí, sa stali náhradami za oceľové prilby a aramid zosilnené zložené materiály. Z medzinárodného hľadiska sa 70% vlákien UHMWPE používa vo vojenských poliach, ako sú nepriestrelné vesty, nepriestrelné prilby, nepriestrelné brnenie pre vojenské zariadenia a vybavenie a letecký priestor. V súčasnosti je však podiel vlákien UHMWPE používaných vo vojenských aplikáciách v Číne stále veľmi nízky. V budúcnosti sa očakáva, že uplatňovanie špičkových vojenských vlákien UHMWPE rýchlo rastie.
2. Letecké pole: V leteckom inžinierstve, v dôsledku ľahkej hmotnosti, vysokej pevnosti a dobrého nárazu tohto zloženého materiálu z vlákna, je vhodný pre štruktúry krídla rôznych lietadiel, štruktúr kozmickej lode a bója lietadiel atď. laná. Jeho rýchlosť vývoja je mimoriadne rýchla.
3. Priemyselné pole: V priemysle sa toto vlákno a jeho kompozitné materiály môžu používať ako nádoby odolné voči tlakom, dopravníky, filtračné materiály, automobilové nárazníkové platne atď., Čo sa týka konštrukcie, sa môže použiť ako stena, rozdeľovacia štruktúra atď. Pri použití ako zosilňujúci kompozitný materiál môže zlepšiť tvrdosť cementu a vylepšiť jeho odolnosť v oblasti nárazu. Vďaka vynikajúcemu odporu opotrebovania a odolnosti proti nárazu sa široko používa v odvetví mechanického výroby a môže sa použiť na výrobu rôznych mechanických častí, ako sú prevodové stupne, vačky, obežné kolesá, valčeky, kladky, ložiská, ložiská, rukávy hriadeľa, rukávy, tesnenia, tesnenia, tesniacich látok, elastické spojky a skrutky.
Ultra vysoká molekulová hmotnosť Polyetylén sa môže použiť na výrobu výstelok vedier, síl a sklzov na ukladanie uhlia, vápna, cementu, minerálnych prášku, soli, zŕn a iných práškových materiálov. Je to preto, že má vynikajúce vlastné a nelepivé vlastnosti, ktoré môžu zabrániť vyššie uvedeným práškovým materiálom pri dodržiavaní skladovacích a prepravných zariadení, čím sa zabezpečí stabilita a spoľahlivosť.
Polyetylén s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou sa používa na kvapalné sponzorské potrubia, ako je napríklad Quicksand. V porovnaní s inými rúrkami je jeho vynikajúci výkon nasledujúci: v porovnaní s bambusovými rúrkami sa jeho životnosť zvyšuje o 18 -krát a úroková sadzba sa zníži na 1\/25; V porovnaní s nylonovými rúrkami sa jeho životnosť zvyšuje o 3 -krát a úroková sadzba sa zníži na 1\/8. Pri upisovaní je bariéra vo vnútri potrubia o 25% menšia ako bariéra nekovových potrubí, čo výrazne zvyšuje frekvenciu upisovania.
V oblastiach, ako sú sklz, vedrá a vnútorné obloženia rudných priehradiek, keď dôjde k chladnému a vlhkému počasiu, položky sa rozmiestnia na nekovových povrchoch, ale nikdy sa to nestane s použitím vysoko molekulárnych polyetylénových platničiek, čím sa výrazne zníži náklady na vykladanie. Po výstelke vrstvy vysoko molekulárneho polyetylénového plechu na odtoku skládky hromadných nákladných vozidiel a lodí sa rovnomerný čas vykladania skrátil z pôvodných 16 až 20 hodín na 8 hodín.
4. Civilné pole
Aplikácie vo lanách a kábloch: laná, káble, plachty a rybárske vybavenie vyrobené z tohto vlákna sú vhodné pre morské inžinierstvo, ktoré bolo počiatočným použitím tohto vlákna. Všeobecne sa používa pri zaťažených lanách, ťažkých lanách, záchranných lanách, odťahovacích lanách, lanách plachetnice a rybárskych líniách atď. Lano vyrobené z tohto vlákna má zlomovú dĺžku pod vlastnou hmotnosťou, ktorá je osemkrát násobkom oceľového lana a dvakrát z aramid. Toto lano sa používa ako pevné kotvené lano pre super olejové tankery, prevádzkové plošiny na mori, majstrovské domy atď. Vyrieši problémy s hrdzou, s ktorými sa vyskytuje v predchádzajúcom použití oceľových káblov a korózie, hydrolýzy, ultrafialovej degradácie atď. V nylonových a polyesterových kábloch, ktoré spôsobujú redukciu sily a rozbitia kábla a vyžadujú častú výmenu.
Športové vybavenie a spotrebný materiál: V športovom tovare, výrobky, ako sú futbalové šatníky, bezpečnostné prilby, lyže, plachetnice, rybárske prúty, rakety, bicykle, klzáky a diely ultraľahkých lietadiel a ich výkon je lepší ako výkonnosť tradičných materiálov.
Ako biomateriály: Tento kompozitný materiál vystužený z vlákien sa používa v zubných miskách, lekárskych štepoch a plastových stetoch atď. Má dobrú biokompatibilitu a trvanlivosť a je vysoko stabilný bez toho, aby spôsobil alergie. Uplatňovala sa v klinickej praxi. Používa sa tiež v lekárskych rukaviciach a iných lekárskych opatreniach atď.
