Sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao, ba loại sợi công nghệ cao chính trên thế giới
Sợi UHMWPE là gì?
Sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao được gọi là sợi UHMWPE, còn được gọi là sợi polyetylen mô đun cao có độ bền cao, là một loại polyetylen tuyến tính không phân nhánh có trọng lượng phân tử hơn 1,5 triệu. Cùng với sợi carbon và sợi aramid, nó được gọi là "ba loại sợi công nghệ cao chính của thế giới".
Sợi UHMWPE là sợi bền nhất và dai nhất trên thế giới. Có câu: "Mỏng như giấy, cứng như thép", độ bền của nó gấp 15 lần thép, hiện là vật liệu chính để chế tạo áo giáp.
01
Tính chất cơ học tuyệt vời của sợi UHMWPE
Trong trường hợp có cùng mật độ tuyến tính, độ bền của sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao chống kéo dài gấp 15 lần so với dây thép. Nó cao hơn 40% so với sợi aramid, một trong "ba loại sợi công nghệ cao chính của thế giới" và cao hơn 10 lần so với sợi thép chất lượng cao và sợi hóa học thông thường. So với thép, E-glass, nylon, polyenamine, sợi carbon và sợi boron, độ bền và mô đun của nó cao hơn các loại sợi này và là loại vật liệu bền nhất trong số các vật liệu có cùng chất lượng.
hệ sinh thái tổng hợp
Thúc đẩy số hóa, trực tuyến hóa và thông minh hóa ngành công nghiệp vật liệu composite, cùng nhau xây dựng hệ sinh thái vật liệu composite và thúc đẩy nâng cấp công nghiệp
02
Khả năng chống va đập tuyệt vời của sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao
Sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao có khả năng chống va đập tuyệt vời, khả năng hấp thụ năng lượng và chống va đập trong quá trình biến dạng và định hình cao hơn so với sợi aramid và sợi carbon, đây cũng là "ba công nghệ cao chính của thế giới". sợi". . So với polyamide, aramid, sợi thủy tinh E, sợi carbon và aramid, sợi UHMWPE có tổng mức hấp thụ năng lượng cao hơn so với tác động.
03
Khả năng chống mài mòn tuyệt vời của sợi UHMWPE
So sánh hệ số ma sát của sợi UHMWPE với sợi carbon và sợi aramid, khả năng chống mài mòn và độ mỏi uốn của sợi UHMWPE cao hơn nhiều so với sợi carbon và sợi aramid. Do đó, khả năng chống mài mòn của nó tốt hơn các loại sợi hiệu suất cao khác. Ngoài ra, do khả năng chống mài mòn và chống uốn vượt trội, hiệu suất xử lý của nó cũng vượt trội hơn, đồng thời dễ dàng tạo ra các loại vải và vật liệu tổng hợp khác.
04
Kháng hóa chất của sợi UHMWPE
Cấu trúc hóa học của sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao tương đối đơn giản và tính chất hóa học của nó tương đối ổn định. Hầu hết các chất hóa học không dễ ăn mòn nó. Chỉ một số dung dịch hữu cơ có thể làm nó phồng lên một chút và sự mất mát tính chất cơ học của nó ít hơn 100 phần trăm. mười. Tỷ lệ duy trì độ bền của sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao và sợi aramid trong các môi trường hóa học khác nhau đã được so sánh. Khả năng chống ăn mòn của sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao rõ ràng là cao hơn so với sợi aramid. Cấu trúc tài sản của nó đặc biệt ổn định trong axit, kiềm và muối, và sức mạnh của nó chỉ bị mất trong dung dịch natri hypochlorite.
05
Khả năng cản sáng tốt của sợi UHMWPE
Do cấu trúc hóa học của sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao ổn định nên khả năng chống ánh sáng của nó cũng vượt trội nhất trong số các loại sợi công nghệ cao. Sợi Aramid không có khả năng chống tia cực tím và chỉ nên được sử dụng khi được bảo vệ khỏi ánh nắng trực tiếp. So sánh sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao với nylon, sợi aramid có mô đun cao và mô đun thấp, tỷ lệ duy trì độ bền của sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao cao hơn đáng kể so với các loại sợi khác.
06
Các thuộc tính khác của sợi UHMWPE
Sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao cũng có đặc tính kỵ nước tốt, chống nước và độ ẩm, đặc tính cách điện và tuổi thọ uốn dài. Khả năng chống nước và khả năng chịu nhiệt độ thấp của nó rất nổi bật, và trọng lượng riêng của nó nhỏ. Nó là sợi công nghệ cao duy nhất có thể nổi trên mặt nước, đồng thời nó cũng là vật liệu nhiệt độ thấp lý tưởng. Nhưng nó cũng có nhược điểm, đó là nhiệt độ nóng chảy thấp. Trong quá trình xử lý, nhiệt độ không được vượt quá 130 độ, nếu không sẽ gây ra hiện tượng rão và rút ngắn tuổi thọ do lực yếu giữa các chuỗi phân tử giữa các sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao. Sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao không có nhóm thuốc nhuộm nên khả năng thấm ướt kém, thuốc nhuộm khó thấm vào sợi dẫn đến khả năng nhuộm kém. Những thiếu sót này ảnh hưởng đến phạm vi lĩnh vực ứng dụng của nó.
Triển vọng phát triển và lĩnh vực ứng dụng của sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao
Các sản phẩm ứng dụng chính của sợi UHMWPE trong lĩnh vực vật liệu bảo hộ là áo giáp, áo giáp chống đạn, quần áo chống đâm, quần áo chống cắt, găng tay chống cắt, mũ bảo hiểm, bảo vệ thùng hàng, v.v.
Do UHMWPE có thể tích và khối lượng chỉ 970 kg/m và có thể nổi trên mặt nước, chịu lực kéo cao không sợ cá cắn, không rỉ sét, chống tia cực tím nên được sử dụng rộng rãi. trong việc chuẩn bị cáp neo cho tàu lớn và dây neo cho giàn khoan ngoài khơi. dây cáp, lưới đánh cá biển lớn và dây dù, v.v. Với sự phát triển không ngừng của ngành khai thác dầu khí ngoài khơi, đánh bắt hải sản và xây dựng hải quân của nước tôi, việc ứng dụng sợi UHMWPE trong các lĩnh vực trên ngày càng tăng.
