Producenci włókien polietylenowych o wysokiej wytrzymałości i wysokim module sprężystości przedstawili swoje właściwości
(1) Doskonała odporność na uderzenia
Włókno UHMWPE jest włóknem termoplastycznym o niskiej temperaturze zeszklenia.Ma dobrą wytrzymałość i pochłania energię w procesie odkształcenia plastycznego.Dlatego jego materiał kompozytowy nadal ma dobre właściwości mechaniczne przy dużej szybkości odkształcania i niskiej temperaturze.Odporność na uderzenia jest wyższa niż w przypadku kompozytów z włókna węglowego, włókna arylonowego i włókna szklanego.Specyficzna całkowita energia absorpcji uderzenia Et/P kompozytu z włókien UHMWPE jest 1,8, 2,6 i 3 razy większa niż odpowiednio włókna węglowego, włókna aramidowego i włókna szklanego E.Kuloodporność kompozytu z włókien UHMWPE jest 2,5 razy większa niż w przypadku włókna aramidowego.Udarność włókna UHMWPE jest prawie taka sama jak nylonu, a absorpcja energii włókna UHMWPE pod wpływem uderzenia z dużą prędkością jest dwukrotnie większa niż w przypadku włókna PPTA i włókna nylonowego.Ta wydajność jest bardzo odpowiednia do wytwarzania materiałów kuloodpornych.
(2) Dobra wydajność zginania
Włókno polietylenowe o wysokiej masie cząsteczkowej ma dobre właściwości zginania i może tworzyć zwoje dziewiarskie i głowice wiążące bez pękania.Właściwości zginające włókna szklanego, włókna węglowego i włókna arylonowego są słabe.Porównanie właściwości przetwórczych różnych włókien pokazuje, że polietylen o dużej masie cząsteczkowej ma wysoką siłę wiązania i siłę tworzenia pierścienia, a włókno UHMWPE ma lepszą wydajność tworzenia pierścienia niż włókno aramidowe.
(3) Odporność na pełzanie włókna
Wydajność pełzania włókna HSHMPE zależy od temperatury i obciążenia środowiska operacyjnego.Odporność na pełzanie włókna HSHMPE przy 35°C i obciążeniu 1 g/d przedstawiono w Tabeli 3. W porównaniu z włóknem konwencjonalnym, odporność na pełzanie włókna HSHMPE jest doskonała.
(4) dobra odporność na wilgoć i odporność na korozję chemiczną
Ze względu na prostą budowę chemiczną polietylen ma dobrą odporność na korozję.Produkty wykonane z tego włókna nie stracą swojej wytrzymałości w kontakcie z kwasami, zasadami, brudną wodą morską itp. Włókno UHMWPE charakteryzuje się wysoką orientacją molekularną i krystalizacją, pole przekroju poprzecznego makrocząsteczek jest małe, dzięki czemu układ łańcuchów jest ścisły, aby skutecznie zapobiegać erozji cząsteczek wody i odczynników chemicznych, dzięki czemu ma dobrą odporność na rozpuszczalność w rozpuszczalnikach.Włókna Spectra całkowicie zachowują swoją wytrzymałość po zanurzeniu na pół roku w różnych mediach, takich jak woda, olej, roztwory kwasów i zasad.Włókno Spectra zachowuje swoją wytrzymałość po zanurzeniu w wodzie aż do dwóch lat, jest też odporne na korozję biologiczną.Tabela 1-8 przedstawia zachowanie wytrzymałości włókien Spectra i Kevlar w różnych mediach chemicznych.Łańcuch makrocząsteczkowy włókna UHMWPE nie zawiera żadnego pierścienia aromatycznego, grupy aminowej, grupy hydroksylowej ani innych grup chemicznych podatnych na atak aktywnego odczynnika, krystaliczność jest wysoka, dzięki czemu wytrzymałość w różnych środowiskach żrących utrzymuje się na poziomie ponad 90%, podczas gdy włókno aramidowe w mocnego kwasu, mocnej zasady znacznie spada.
(5) Odporność na zużycie
Odporność materiału na zużycie generalnie maleje wraz ze wzrostem modułu, jednak w przypadku włókna UHMWPE tendencja jest odwrotna, wynika to z jego niskiego współczynnika tarcia, a zatem charakteryzuje się dużą trwałością.Lina z włókna Spectra900PE ma 8 razy wyższą liczbę cykli zrywania N niż włókno aramidowe i ma wyższą wytrzymałość na zużycie i zmęczenie przy zginaniu niż włókno aramidowe.Ze względu na łatwość przetwarzania ma dobre perspektywy zastosowania w przemyśle.Odporność na zużycie UHMWPE w plastikowej koronie, kilkakrotnie większa niż stal węglowa, odporna na zużycie Huang Gang, jej odporność na zużycie jest dziesiątki razy większa niż w przypadku zwykłego polietylenu, a przy dużej względnej masie cząsteczkowej odporność na zużycie jest jeszcze lepsza, ale po tym, jak względna masa cząsteczkowa osiągnie określoną wartość, jej odporność na zużycie nie zmienia się już przy dużej względnej masie cząsteczkowej.
(6) Izolacja elektryczna i odporność na światło
Przepuszczalność kompozytów wzmocnionych włóknem UHMWPE dla fal radarowych jest wyższa niż kompozytów wzmocnionych włóknem szklanym ze względu na niską stałą dielektryczną i wartości strat dielektrycznych oraz niewielką liczbę odbitych fal radarowych.Stała dielektryczna materiału polietylenowego i wartość strat w zakresie oszczędzania energii są małe, co nadaje się do produkcji różnych kopuł radarowych.Ponadto wytrzymałość dielektryczna UHMWPE wynosi około 700 kV/mm, co może kontrolować przenoszenie łuku i iskry elektrycznej.
Nawet po naświetlaniu przez 1500 godzin współczynnik utrzymania wytrzymałości włókna UHMWPE wynosi około 68 procent, podczas gdy inne włókna są poniżej 50 procent.
Czas publikacji: 15 sierpnia 2022 r
