UHMWPE, znan tudi kot polietilen visoke trdnosti z visokim modulom, je trenutno eden izmed visoko zmogljivih materialov na svetu.Zaradi svojih celovitih odličnih lastnosti, kot so odpornost proti koroziji, odpornost proti obrabi in nizka gostota, se trenutno uporablja v vojaških zaščitnih materialih, vojaških mehanskih materialih, vesoljski opremi in drugih vojaških področjih.
UHMWPE, znan tudi kot polietilen visoke trdnosti z visokim modulom, je trenutno eden izmed visoko zmogljivih materialov na svetu.Zaradi svojih celovitih odličnih lastnosti, kot so odpornost proti koroziji, odpornost proti obrabi in nizka gostota, se trenutno uporablja v vojaških zaščitnih materialih, vojaških mehanskih materialih, vesoljski opremi in drugih vojaških področjih.Razvoj visoko zmogljivih vlaken je temelj vojaške opreme države, napreden material pa lahko vodi do napredne vojaške tehnologije, ki je postala pomembna materialna podlaga za izgradnjo močne sodobne države in zavzema odločilen položaj v področju vojaških materialov po vsem svetu.
- Lastnosti UHMWPE vlaken
Vlakno UHMWPE ima odlične celovite lastnosti, njegova relativna gostota je majhna, lahko plava na vodi.inUHMWPE vlaknaje trenutno najmočnejše vlakno na svetu.V primerjavi z jeklom je UHMWPE vlakno več kot desetkrat močnejše od visokokakovostnega jekla.Poleg tega imajo vlakna UHMWPE tudi močno odpornost proti koroziji, kemično odpornost, odpornost proti obrabi in druge lastnosti, celovito delovanje, vlakna UHMWPE na številnih pomembnih področjih na Kitajskem igrajo pomembno vlogo.
1.1 Odlične mehanske lastnosti
V primerjavi z drugimi visoko zmogljivimi vlakni je gostota vlaken UHMWPE druga za običajnimi PE vlakni in polipropilenskimi vlakni in je optimalen vlaknati material z najmanjšo gostoto med neprebojnimi materiali.Lahko zmanjša težo materiala in doseže učinek lahke teže, hkrati pa zagotavlja boljšo neprebojnost.
V primerjavi z drugimi lastnostmi je natezna trdnost UHMWPE šele na drugem mestu za PBO in poliaril estrskimi vlakni in se le 0,1 razlikuje od natezne trdnosti poliaril estrskih vlaken.Vidimo lahko, da ima UHMWPE odlično natezno trdnost.
V primerjavi z drugimi vlakni je začetni modul le na drugem mestu za PBO in ogljikovimi vlakni, kar kaže, da ima vlakno razmeroma dobro odpornost proti napetosti poškodb in ni nagnjeno k deformacijam.Je neke vrste značilno vlakno z ultra visoko specifično trdnostjo in specifičnim modulom, ki ima pomembno vlogo pri neprebojnem materialu.
1.2 Električna izolacijska zmogljivost
Pojav radarskih valov odbojnosti vlaken UHMWPE je zelo redek, z visoko učinkovitostjo prevodnosti povečuje dielektrično konstanto kompozitnih materialov.Čeprav sta dielektrična konstanta in izgubna vrednost polietilena med drugimi materiali najmanjša, ima vlakno UHMWPE zmogljivost, ki je tradicionalna polietilenska vlakna ne morejo doseči, in ima boljši učinek kot običajni materiali, zato je prednostni material za radarski zaslon, z visoka kakovost in svetlobni učinek.
1. 3 Odpornost na vremenske vplive in odpornost proti obrabi
Vlakna UHMWPE imajo odlično vremensko odpornost in lahko ohranijo prvotno visoko zmogljivost nespremenjeno po dolgem času osvetlitve in težkem okolju.Hkrati ima UHMWPE vlakno višjo odpornost proti obrabi in odpornost proti upogibni utrujenosti kot aramidna vlakna v visoko zmogljivih materialih, zato je odpornost proti obrabi tega vlakna boljša od drugih visoko zmogljivih vlaken.Zaradi visoke odpornosti proti obrabi in enostavne obdelave ima dobre možnosti za uporabo na industrijskem področju.
1. 4 Odpornost proti kemični koroziji
Notranja struktura UHMWPE vlaken je razmeroma tesna.Ravno zaradi visoke kristaliničnosti in orientacije molekularne verige znotraj vlakna ima vlakno močno kemijsko inercijo.Zato lahko vlakna v kislem in bazičnem stanju ali v stanju visoke in nizke temperature dolgo časa ohranijo svojo prvotno zmogljivost nespremenjeno ter se še vedno prilagodijo in igrajo svojo vrednost v težkem okolju.
1. 5 Lastnosti samomazanja
Material UHMWPE v primerjavi z drugimi inženirskimi materiali ima material UHMWPE zelo nizek faktor trenja, zaradi nizkega faktorja trenja so vlakna boljša pri samomazanju, je najboljši material v plastičnih materialih pod pogojem, da ni maziva, zato se material UHMWPE pogosto uporablja v strojništvu, z zelo visoko uporabno vrednostjo.UHMWPE vlakna se uporabljajo pri delovanju stroja, v primerjavi s tradicionalnim jeklom in medenino pri delovanju maziva je boljše.Zato vlakna UHMWPE v primerjavi z običajnimi materiali ne le prihranijo stroške surovin, ampak tudi zagotavljajo odličen učinek delovanja, zato imajo višjo uporabno vrednost.
2. Metoda priprave UHMWPE vlaken
2.1 Metoda vrtenja gela
Obstaja veliko metod za pripravo visokozmogljivih vlaken UHMWPE, vendar zaradi samega topila priprave vlaken UHMWPE ni mogoče doseči.Predenje z gelom je najbolj idealna metoda.Metoda predenja z gelom se razlikuje od splošnega predenja v raztopini ali mokrega predenja, na splošno uporablja polimere z visoko molekulsko maso kot surovino, izdelano iz pol razredčene raztopine kot predenje, raztopino prožne molekularne verige do zapletov v pol razredčeni raztopini, nato pa predenje, kristalizacijo, visoko natezno raztegljiva veriga, po ekstrakcijski obdelavi do krat toplotnega raztezanja, ki je izdelana iz visoko trdnih in visokomodulnih vlaken.Metoda predenja z gelom ima naslednje osnovne značilnosti: (1) polimer z ultra visoko molekulsko maso se uporablja kot surovina; (2) uporaba polrazredčene raztopine kot surovine za predenje;(3) izvedeno je bilo hipertermično raztezanje in natezno razmerje je bilo večje od 30.
2.2 Metoda plastificiranja iz taline
Predenje iz taline je izdelano iz taline polimera s predenjem iz taline in ekstrudiranjem.Plastificirano predenje taline temelji na predenju taline, dodajanju ustrezne količine razredčila polimerni talini za predenje skozi dvojno vijačno mešano topilo, nato pa ekstrudirano, namočeno v ekstrakcijskem sredstvu in nato ponovljeno raztezanje lahko končno doseže visoko trdnost in polietilenska vlakna z visokim modulom.
2.3 Visokotlačna metoda ekstrudiranja v trdnem stanju
Načelo ekstruzijskega oblikovanja je, da se v ekstruder doda zrnato trdno topilo, materialni sod, ki vsebuje trdno topilo, segreje na temperaturo taljenja, tako da je trdni material staljen, staljeno sredstvo se transportira do glave stroja z fiksno obliko, nato pa se po ohlajanju in oblikovanju končni izdelek strdi.Metoda visokotlačnega iztiskanja trdnih snovi temelji na iztiskanju, ki tvori visokotlačno taljenje, tvori topilo, nato skozi luknjo curka, nato pa visoko natezno, in končno dobi polietilen z visoko molekulsko maso.
2.4 Metoda površinske kristalizacije
Zaradi počasne stopnje rasti vlaknatih kristalov se ta metoda redko uporablja pri pripravi UHMWPE vlaken.
Čas objave: 14. oktober 2018