יצרני סיבי פוליאתילן חוזק גבוה עם מודול גבוה הציגו את הביצועים שלו
(1) עמידות בפני השפעה מעולה
סיבי UHMWPE הוא סיב תרמופלסטי עם טמפרטורת מעבר זכוכית נמוכה.יש לו קשיחות טובה וסופג אנרגיה בתהליך של דפורמציה פלסטית.לכן, החומר המרוכב שלו עדיין בעל תכונות מכניות טובות בקצב מתח גבוה וטמפרטורה נמוכה.עמידות הפגיעה גבוהה מזו של סיבי פחמן, סיבי אריל ורכיבים מרוכבים של סיבי זכוכית.אנרגיית הספיגה הכוללת של ההשפעה הספציפית Et/P של סיבי UHMWPE מורכבת פי 1.8, 2.6 ו-3 מזו של סיבי פחמן, סיבי ארמיד וסיבי זכוכית E, בהתאמה.יכולת חסינת הכדורים של סיבי UHMWPE גבוהה פי 2.5 מזו של סיבי ארמיד.חוזק הפגיעה של סיבי UHMWPE כמעט זהה לזה של ניילון, וספיגת האנרגיה של סיבי UHMWPE בהשפעה מהירה היא פי שניים מזו של סיבי PPTA וסיבי ניילון.ביצועים אלה מתאימים מאוד להכנת חומרים חסיני כדורים.
(2) ביצועי כיפוף טובים
סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה הם בעלי תכונות כיפוף טובות ויכולים ליצור סלילי סריגה וראשי קשר מבלי להישבר.תכונות הכיפוף של סיבי זכוכית, סיבי פחמן וסיבי ארילון גרועות.ההשוואה בין תכונות העיבוד של סיבים שונים מראה שלפוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה יש חוזק מליטה וחוזק יצירת טבעת גבוהים, ולסיבי UHMWPE יש ביצועים טובים יותר ליצירת טבעת מסיבי ארמיד.
(3) עמידות לזחילה של סיבים
ביצועי הזחילה של סיבי HSHMPE תלויים בטמפרטורה ובעומס של סביבת ההפעלה.ביצועי הזחילה של סיבי HSHMPE בעומס 35℃ ועומס של 1g/d מוצגים בטבלה 3. בהשוואה לסיב הקונבנציונלי, ביצועי ההתנגדות לזחילה של סיבי HSHMPE מצוינים.
(4) עמידות טובה ללחות ועמידות בפני קורוזיה כימית
בגלל המבנה הכימי הפשוט של פוליאתילן, יש לו עמידות טובה בפני קורוזיה.מוצרים העשויים מסיב זה לא יאבדו את חוזקם במגע עם חומצות, אלקליות, מי ים מלוכלכים וכו'. סיבי UHMWPE הם בעלי אוריינטציה מולקולרית גבוהה והתגבשות, שטח החתך של מקרומולקולות קטן, ולכן סידור השרשרת קרוב, כדי למנוע ביעילות שחיקה של מולקולות מים וריאגנטים כימיים, כך שתהיה לה עמידות טובה למסיסות ממס.סיבי ספקטרה שומרים על חוזקם לחלוטין כשהם טבילים למשך חצי שנה במגוון מדיה, כגון מים, שמן, חומצה ופתרונות בסיס.סיב הספקטרה שומר על חוזקו לאחר טבילה במים עד שנתיים ועמיד גם בפני קורוזיה ביולוגית.טבלה 1 - 8 מפרטת את שימור החוזק של סיבי Spectra וסיבי Kevlar במדיות כימיות שונות.שרשרת המקרו-מולקולרית של סיבי UHMWPE אינה מכילה שום טבעת ארומטית, קבוצת אמינו, קבוצת הידרוקסיל או קבוצות כימיות אחרות הפגיעות להתקפת מגיב פעיל, הגבישיות גבוהה, כך שהחוזק בסביבות קאוסטיות שונות נשמר על יותר מ-90%, בעוד שסיבי ארמיד ב חומצה חזקה, בסיס חזק יורד מאוד.
(5) עמידות בפני שחיקה
עמידות הבלאי של החומר יורדת בדרך כלל עם המודולוס הגדול, אך עבור סיבי UHMWPE, המגמה הפוכה, זאת בגלל מקדם החיכוך הנמוך שלו, ולכן יש לו עמידות גבוהה.לחבל סיבי Spectra900PE יש מספר מחזור שבירה N גבוה פי 8 מסיבי ארמיד, ויש לו חוזק עייפות בלאי וכיפוף גבוה יותר מסיבי ארמיד.בגלל העיבוד הקל שלו, יש לו סיכוי טוב ליישום בתעשייה.עמידות בלאי של UHMWPE בכתר הפלסטיק, פי כמה מפלדת פחמן, Huang Gang עמיד בפני שחיקה, עמידות הבלאי שלו היא עשרות מונים יותר מפוליאתילן רגיל, ועם מסה מולקולרית יחסית גבוהה, הביצועים העמידות בפני שחיקה משתפרים עוד יותר, אך לאחר שהמסה המולקולרית היחסית מגיעה לערך מסוים, ההתנגדות לבלאי שלה אינה משתנה עוד עם מסה מולקולרית יחסית גבוהה.
(6) בידוד חשמלי ועמידות לאור
השידור של חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי UHMWPE לגלי מכ"ם גבוהה מזו של חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי זכוכית בגלל הקבוע הדיאלקטרי הנמוך וערכי ההפסד הדיאלקטרי ומעט גלי מכ"ם מוחזרים.הקבוע הדיאלקטרי של חומר פוליאתילן וערך אובדן החיסכון בחשמל הם קטנים, המתאימים לייצור ראדומים שונים.בנוסף, החוזק הדיאלקטרי של UHMWPE הוא כ-700kV/mm, מה שיכול לשלוט בהעברת קשת וניצוץ חשמלי.
גם לאחר תאורה של 1500 שעות, שיעור שימור החוזק של סיבי UHMWPE הוא כ-68 אחוז, בעוד שסיבים אחרים הם מתחת ל-50 אחוז.
זמן פרסום: 15 באוגוסט 2022
