什么是超高分子量聚乙烯纖維？
超高分子量聚乙烯纖維簡(jiǎn)稱UHMWPE纖維，別名又叫做高強(qiáng)高模聚乙烯纖維，是分子量150萬以上的無支鏈的線性聚乙烯。它和碳纖維、芳綸合稱為“世界三大高科技纖維”。
超高分子量聚乙烯纖維是世界上最堅(jiān)強(qiáng)有韌性的纖維。用俗話說就是：“輕薄如紙，堅(jiān)硬如鋼”，強(qiáng)度是鋼鐵的15倍，是目前制造防彈衣的主要材料。
01
超高分子量聚乙烯纖維優(yōu)良的力學(xué)性能
在線性密度相同的情況下，超高分子量聚乙烯纖維抵抗拉伸的強(qiáng)度是鋼絲繩的15倍。比同為“世界三大高科技纖維”之一的芳綸高百分之四十，比優(yōu)質(zhì)鋼纖維和普通的化學(xué)纖維高10倍。與鋼、E玻璃、尼龍、聚烯胺、碳纖維和硼纖維相比，其強(qiáng)度和模量比這些纖維都高，在相同質(zhì)量的材料中強(qiáng)度最高。
02
超高分子量聚乙烯纖維優(yōu)良耐沖擊性能
超高分子量聚乙烯纖維具有優(yōu)良的耐沖擊性能，它在變形和塑形過程中的吸收能量的能力和抵抗沖擊的能力比同為“世界三大高科技纖維”的芳綸纖維、碳纖維都高。與聚酰胺、芳族聚酰胺、E玻璃纖維、碳纖維、芳綸相比，超高分子量聚乙烯纖維比沖擊總吸收能量還要高。
03
超高分子量聚乙烯纖維優(yōu)良的耐磨性能
將超高分子量聚乙烯纖維與碳纖維、芳綸纖維的增強(qiáng)塑料摩擦系數(shù)比較，超高分子量聚乙烯纖維的耐磨性和彎曲疲勞度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碳纖維和芳綸纖維。所以它的耐磨性能比其他高性能纖維更加優(yōu)良。還由于它的耐磨，耐彎曲性能優(yōu)越，所以它的加工性能也比較優(yōu)越，容易制作成為其他復(fù)合材料和織物。
04
超高分子量聚乙烯纖維耐化學(xué)腐蝕性
超高分子量聚乙烯纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)比較單一，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，大部分的化學(xué)物質(zhì)都不容易腐蝕它，只有極少數(shù)的有機(jī)溶液可以將它輕度溶脹，而且它的力學(xué)性能損失小于百分之十。將超高分子量聚乙烯纖維和芳綸纖維進(jìn)行在不同化學(xué)品介質(zhì)中的強(qiáng)度保留率進(jìn)行比較。超高分子量聚乙烯纖維的耐腐蝕性能明顯高于芳綸纖維，它在酸、堿、鹽中的性質(zhì)結(jié)構(gòu)特別穩(wěn)定，只有在次氯酸鈉溶液中強(qiáng)度有所損失。
05
超高分子量聚乙烯纖維良好的耐光性能
因?yàn)槌叻肿恿烤垡蚁├w維的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以它的耐光性也是高科技纖維中最優(yōu)越的。芳綸纖維不耐紫外線，只有在避免陽光直接照射的情況下使用。將超高分子量聚乙烯纖維與尼龍、高模量和低模量的芳酰胺進(jìn)行對(duì)比，超高分子量聚乙烯纖維的強(qiáng)度保留率明顯高于其他纖維。
06
超高分子量聚乙烯纖維的其他性能
超高分子量聚乙烯纖維還具有良好的疏水性能、耐水耐濕性能，電絕緣性能和較長(zhǎng)的曲折壽命。其耐水和耐低溫性能突出，比重較小，是唯一能漂浮在水上的高科技纖維，還是一種比較理想的低溫材料。但是它也有其缺點(diǎn)，就是熔點(diǎn)較低。在對(duì)其加工過程中溫度不能超過130℃，否則就會(huì)因?yàn)槌叻肿恿烤垡蚁├w維之間分子鏈間作用力較弱的原因，使其發(fā)生蠕變現(xiàn)象，減短使用壽命。超高分子量聚乙烯纖維上不存在染基團(tuán)，使其浸潤(rùn)性差，染料很難滲透到纖維內(nèi)部，導(dǎo)致它的染色性差，這些缺點(diǎn)影響了它的應(yīng)用領(lǐng)域的范圍。
超高分子量聚乙烯纖維的發(fā)展前景和應(yīng)用領(lǐng)域
防護(hù)材料
UHMWPE纖維在防護(hù)材料領(lǐng)域的主要應(yīng)用產(chǎn)品為防彈衣、防彈裝甲、防刺服裝、防切割服裝、防切割手套、頭盔、貨箱防護(hù)等。
繩索和漁網(wǎng)
由于UHMWPE 體積質(zhì)量?jī)H為970 kg/m
3
，可漂浮在水面上，且拉伸強(qiáng)度高，不怕魚類撕咬，無銹蝕、抗紫外線，因此被廣泛應(yīng)用于制備大型船只錨纜、海上平臺(tái)系泊繩纜、大型海上捕撈漁網(wǎng)和降落傘繩纜等。隨著我國(guó)海洋石油、海洋漁業(yè)和海軍建設(shè)的不斷發(fā)展，UHMWPE 纖維在上述領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加。
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