Fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular, as três principais fibras de alta tecnologia do mundo

O que é fibra UHMWPE?

A fibra de polietileno de peso molecular ultra-alto é conhecida como fibra UHMWPE, também conhecida como fibra de polietileno de alto módulo e alta resistência, que é um polietileno linear não ramificado com um peso molecular de mais de 1,5 milhão. Juntamente com a fibra de carbono e a fibra de aramida, é chamada de "as três principais fibras de alta tecnologia do mundo".

A fibra UHMWPE é a fibra mais forte e resistente do mundo. Como diz o ditado: "Fino como papel, duro como aço", sua resistência é 15 vezes maior que a do aço, sendo atualmente o principal material para a confecção de coletes à prova de balas.

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Excelentes propriedades mecânicas da fibra UHMWPE
No caso da mesma densidade linear, a resistência da fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular contra o alongamento é 15 vezes maior que a do cabo de aço. É 40% maior que a fibra de aramida, que é uma das "três principais fibras de alta tecnologia do mundo", e 10 vezes maior que a fibra de aço de alta qualidade e a fibra química comum. Comparado com aço, E-glass, nylon, polienamina, fibra de carbono e fibra de boro, sua resistência e módulo são maiores do que essas fibras e é o mais forte entre os materiais da mesma qualidade.
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Excelente resistência ao impacto da fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular
A fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular tem excelente resistência ao impacto, e sua capacidade de absorver energia e resistir ao impacto no processo de deformação e modelagem é maior do que a fibra de aramida e a fibra de carbono, que também são "as três principais tecnologias de alta tecnologia do mundo". fibras". . Em comparação com poliamida, aramida, fibra de vidro E, fibra de carbono e aramida, a fibra UHMWPE tem uma absorção total de energia maior do que o impacto.

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Excelente resistência ao desgaste da fibra UHMWPE
Comparando o coeficiente de fricção das fibras de UHMWPE com as fibras de carbono e fibras de aramida, a resistência ao desgaste e a fadiga por flexão das fibras de UHMWPE são muito maiores do que as das fibras de carbono e aramida. Portanto, sua resistência ao desgaste é melhor do que outras fibras de alto desempenho. Também por causa de sua resistência superior ao desgaste e resistência à flexão, seu desempenho de processamento também é superior e é fácil fabricar outros materiais e tecidos compostos.

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Resistência química de fibras de UHMWPE
A estrutura química da fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular é relativamente simples e suas propriedades químicas são relativamente estáveis. A maioria das substâncias químicas não são fáceis de corroer. Apenas algumas soluções orgânicas podem inchar ligeiramente, e sua perda de propriedades mecânicas é inferior a 100 por cento. dez. A taxa de retenção de resistência da fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular e da fibra de aramida em diferentes meios químicos foi comparada. A resistência à corrosão da fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular é obviamente maior do que a da fibra de aramida. Sua estrutura de propriedade é particularmente estável em ácido, álcali e sal, e sua força só é perdida em solução de hipoclorito de sódio.

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Boa resistência à luz da fibra UHMWPE
Como a estrutura química da fibra de polietileno de peso molecular ultra-alto é estável, sua resistência à luz também é a mais superior entre as fibras de alta tecnologia. As fibras de aramida não são resistentes aos raios UV e só devem ser usadas quando protegidas da luz solar direta. Comparando fibras de polietileno de ultra-alto peso molecular com nylon, aramidas de alto módulo e baixo módulo, a taxa de retenção de força das fibras de polietileno de ultra-alto peso molecular é significativamente maior do que outras fibras.

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Outras propriedades da fibra UHMWPE

As fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto também possuem boas propriedades hidrofóbicas, resistência à água e umidade, propriedades de isolamento elétrico e longa vida útil à flexão. Sua resistência à água e resistência a baixas temperaturas são excelentes e sua gravidade específica é pequena. É a única fibra de alta tecnologia que pode flutuar na água e também é um material ideal para baixas temperaturas. Mas também tem suas desvantagens, ou seja, seu ponto de fusão é baixo. Durante seu processamento, a temperatura não deve exceder 130 graus, caso contrário, causará fenômeno de fluência e encurtará a vida útil devido à força fraca entre as cadeias moleculares entre as fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto. Não há grupo corante na fibra de polietileno de peso molecular ultra-alto, o que a torna pobre em molhabilidade, e é difícil para o corante penetrar na fibra, resultando em baixa capacidade de tingimento. Essas deficiências afetam o escopo de seu campo de aplicação.

Perspectiva de desenvolvimento e campo de aplicação da fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular
Os principais produtos de aplicação da fibra UHMWPE no campo de materiais de proteção são coletes à prova de balas, roupas à prova de facadas, roupas resistentes a cortes, luvas resistentes a cortes, capacetes, proteção de caixas de carga, etc.
Como o UHMWPE tem volume e massa de apenas 970 kg/m e pode flutuar na superfície da água e tem alta resistência à tração, não tem medo de picadas de peixe, não tem ferrugem e é anti-ultravioleta, por isso é amplamente utilizado na preparação de cabos de ancoragem para navios de grande porte e cabos de amarração para plataformas offshore. cabos, grandes redes de pesca marítima e linhas de pára-quedas, etc. Com o desenvolvimento contínuo do petróleo offshore do meu país, pesca marítima e construção naval, a aplicação de fibra UHMWPE nos campos acima está aumentando.