Uitstekende eigenschappen van UHMWPE-vezel

De unieke structuur van UHMWPE geeft het uitstekende fysische en chemische eigenschappen, maar de flexibele lineaire macromoleculaire ruggengraatstructuur van UHMWPE en het extreem hoge molecuulgewicht (lange moleculaire ruggengraat) beperken ook het vormproces van dit materiaal. Vanwege de lange moleculaire keten behoudt de UHMWPE-macromoleculaire keten na het smelten nog steeds een hoge mate van wederzijdse krul- en kronkelende toestand, wat resulteert in een hoge viscositeit in de gesmolten toestand, die geen stroperige vloeitoestand kan vormen, maar een hoge elastische toestand, en het smelten index is bijna 0. Daarom kunnen extrusie- en spinverwerkings- en vormmethoden die gewoonlijk in polyethyleen worden gebruikt, niet worden bereikt door middel van heetsmelten. Tegelijkertijd is de kritische afschuifsnelheid van UHMWPE in de hoogelastische toestand laag en is de viscositeit van de smelt erg groot, dus het is gemakkelijk om het oppervlak van het product ongelijkmatig, knikkend, ruw, smeltscheuren en andere te maken. problemen bij het extrusie- of spuitgietproces, wat ook een factor is die het materiaal moeilijk verwerkbaar maakt. Vergeleken met conventionele vezels maken UHMWPE-vezels zich het meest zorgen over hun hoge treksterkte en trekmodulus, lage dichtheid en hoge slagvastheid op basis van de flexibele kettingstructuur. Bovendien heeft UHMWPE-vezel uitstekende isolatie, lage temperatuurbestendigheid, chemische stabiliteit en hydrofobiciteit.
1 Polyethyleenvezel met ultrahoog moleculair gewicht, uitstekende mechanische eigenschappen
UHMWPE-vezel heeft uitstekende mechanische eigenschappen. Bij dezelfde lineaire dichtheid is de treksterkte van UHMWPE-vezels 15 keer die van staaldraad, 40% hoger dan die van aramidevezels en 10 keer die van hoogwaardige staalvezels en gewone composietvezels. Vergeleken met staal, E-gelamineerd glas, nylon en polyenamine heeft het een hogere sterkte en modulus en heeft het de hoogste sterkte in grondstoffen van dezelfde kwaliteit.
2 Polyethyleenvezels met ultrahoog moleculair gewicht, uitstekende dichtheid en specifieke sterkte
De dichtheid van UHMWPE-vezels is ongeveer {{0}}.95g/cm3 ~ 0,98g/cm3, wat een lagere dichtheid heeft dan koolstofvezels en aramidevezels, en de dichtheid is minder dan de dichtheid van water, vergelijkbaar voor polypropyleen, is een speciale hoogwaardige vezel met een dichtheid kleiner dan die van water.
UHMWPE-vezel is een soort lichtgewicht vezel met hoge sterkte, de specifieke sterkte is veel beter dan koolstofvezel, aramide en andere speciale polymeervezels.
De treksterkte van UHMWPE-vezel is ongeveer 2,8 ~ 4N/tex (dichtheid berekend op 0.98g/cm3, de treksterkte is ongeveer 2744 MPa ~ 3920 MPa). De trekmodulus is ongeveer 91 ~ 140N/tex (dichtheid berekend op 0,98 g/cm3, daarna is de trekmodulus ongeveer 90 GPa ~ 137 GPa). Hoewel de treksterkte van UHMWPE-vezel vergelijkbaar is met die van speciale vezels zoals koolstofvezel en aramide, is de specifieke treksterkte van UHMWPE ongeveer 50% hoger dan die van aramide en koolstofvezel, wat in feite de hoogste specifieke treksterkte van polymeer is. speciale vezels momenteel.
3 Polyethyleenvezels met ultrahoog moleculair gewicht, uitstekende slijtvastheid
Over het algemeen geldt: hoe groter de modulus van de grondstof, hoe lager de slijtvastheid, maar voor UHMWPE-vezels is het tegenovergestelde waar. Omdat de wrijvingscoëfficiënt van UHMWPE-vezel laag is, geldt: hoe hoger de modulus, hoe hoger de slijtvastheid. Daarom is de slijtvastheid superieur aan die van andere uitstekende chemische vezels. Vanwege zijn slijtvastheid en buigweerstand heeft het uitstekende productie- en verwerkingseigenschappen en is het gemakkelijk om andere polymeermaterialen en textiel te vervaardigen.
4 UHMWPE-vezel is bestand tegen chemische corrosie
De chemische structuur van UHMWPE-vezels is relatief eenvoudig, de fysische eigenschappen zijn relatief stabiel en hebben de neiging tot een hoge kristalstructuur. Daarom is het actieve gen in het sterke zuur en de sterke base niet gemakkelijk aan te vallen, en slechts een paar andere organisch-chemische waterige oplossingen kunnen het enigszins doen opzwellen, en de schade aan de mechanische eigenschappen bedraagt ​​minder dan 10%. Polyethyleenvezels en aramidevezels met een ultrahoog gehalte hebben een zeer hoog druksterktebehoud in verschillende chemicaliën. De corrosieweerstand van polyethyleenvezels met een ultrahoog gehalte is aanzienlijk hoger dan die van aramidevezels. De structuur is zeer stabiel in zuren, basen en zouten, en de sterkte wordt alleen verbroken in een natriumhypochlorietoplossing.
5 UHMWPE-vezel heeft een goede lichtbestendigheid
De chemische structuur van UHMWPE-vezels is stabiel, dus de lichtbestendigheid is ook de beste van de nieuwe chemische vezels. Het sterktebehoud van UHMWPE-vezels is duidelijk hoger dan dat van nylon, en het sterktebehoud van aramidevezels met hoge en lage modulus is verbeterd.
6 Andere eigenschappen van polyethyleenvezels met ultrahoog molecuulgewicht
UHMWPE-vezel heeft uitstekende hydrofobiciteit, vochtbestendigheid, isolatie en levensduur. De vochtbestendigheid en koudebestendigheid zijn uitstekend en het soortelijk gewicht is klein. Het is de enige nieuwe chemische vezel die op water kan drijven en is ideaal voor vezels bij lage temperaturen. Het heeft echter ook een nadeel, namelijk een laag smeltpunt. Tijdens het productieproces mag de temperatuur niet hoger zijn dan 130 graden C, anders zal dit, vanwege de zwakke interactie tussen de moleculaire structuurketen van UHMWPE-vezels, spanningsrelaxatie veroorzaken en de levensduur verkorten. UHMWPE-vezels hebben geen kleurstofgroepen, waardoor ze slecht doorlaatbaar zijn en kleurstoffen niet in de vezels kunnen doordringen, wat resulteert in een slechte kleurstof. Dit defect heeft invloed op het bereik van de primaire toepassingen.