UHMWPE kiu suurepärased omadused

UHMWPE ainulaadne struktuur annab sellele suurepärased füüsikalised ja keemilised omadused, kuid UHMWPE paindlik lineaarne makromolekulaarne karkasstruktuur ja ülikõrge molekulmass (pikk molekulaarne karkass) piiravad ka selle materjali vormimisprotsessi. Tänu oma pikale molekulaarsele ahelale säilitab UHMWPE makromolekulaarne ahel ka pärast sulamist kõrge vastastikuse kooldumis- ja mähkimisoleku, mille tulemuseks on selle kõrge viskoossus sulas olekus, mis ei saa moodustada viskoosset voolamisolekut, vaid kõrge elastsusega oleku. indeks on peaaegu 0. Seetõttu ei saa polüetüleenis tavaliselt kasutatavaid ekstrusiooni- ja ketrustöötlus- ja vormimismeetodeid kuumsulatamise abil saavutada. Samal ajal on UHMWPE kriitiline nihkekiirus suure elastsusega olekus madal ja sulandi viskoossus on väga suur, nii et toote pinda on lihtne muuta ebaühtlaseks, painduvaks, karedaks, sulamispragunemiseks ja muuks. probleemid ekstrusiooni- või survevaluprotsessis, mis on samuti tegur, mis raskendab materjali töötlemist. Võrreldes tavapäraste kiududega on UHMWPE kiud kõige rohkem mures nende kõrge tõmbetugevuse ja tõmbemooduli, madala tiheduse ja kõrge löögikindluse pärast, mis põhineb painduval ahela struktuuril. Lisaks on UHMWPE kiududel suurepärane isolatsioon, vastupidavus madalale temperatuurile, keemiline stabiilsus ja hüdrofoobsus.
1 Ülikõrge molekulmassiga polüetüleenkiud, suurepärased mehaanilised omadused
UHMWPE kiul on suurepärased mehaanilised omadused. Sama joontiheduse korral on UHMWPE kiu tõmbetugevus 15 korda suurem kui terastrossil, 40% kõrgem kui aramiidkiul ja 10 korda kõrgem kui kvaliteetsel teraskiul ja tavalisel komposiitkiul. Võrreldes terase, E-lamineeritud klaasi, nailoni ja polüenamiiniga on sellel suurem tugevus ja moodul ning sama kvaliteediga toorainete kõrgeim tugevus.
2 Ülikõrge molekulmassiga polüetüleenkiud, suurepärane tihedus ja eritugevus
UHMWPE kiu tihedus on umbes {{0}},95 g/cm3 ~ 0,98 g/cm3, mille tihedus on väiksem kui süsinikkiust ja aramiidkiust ning tihedus on väiksem kui vee tihedus, sarnane polüpropüleenist, on spetsiaalne suure jõudlusega kiud, mille tihedus on väiksem kui vees.
UHMWPE kiud on omamoodi kerge ülitugev kiud, mille eritugevus on palju parem kui süsinikkiud, aramiid ja muud spetsiaalsed polümeerkiud.
UHMWPE kiu tõmbetugevus on umbes 2,8 ~ 4N/tex (tihedus on arvutatud 0,98 g/cm3, tõmbetugevus on umbes 2744 MPa ~ 3920 MPa). Tõmbemoodul on umbes 91 ~ 140 N/tex (tihedus on arvutatud 0,98 g/cm3, siis on tõmbemoodul umbes 90 GPa ~ 137 GPa). Kuigi UHMWPE kiu tõmbetugevus on sarnane spetsiaalsete kiudude, nagu süsinikkiud ja aramiid, tõmbetugevus, on UHMWPE eritõmbetugevus umbes 50% kõrgem kui aramiidil ja süsinikkiul, mis on põhimõtteliselt polümeeri kõrgeim eritõmbetugevus. spetsiaalne kiud praegu.
3 Ülikõrge molekulmassiga polüetüleenkiud, suurepärane kulumiskindlus
Üldiselt, mida suurem on tooraine moodul, seda väiksem on kulumiskindlus, kuid UHMWPE kiu puhul on vastupidi. Kuna UHMWPE kiu hõõrdetegur on madal, siis mida suurem on moodul, seda suurem on kulumiskindlus. Seetõttu on selle kulumiskindlus teistest suurepärastest keemilistest kiududest parem. Kulumis- ja paindekindluse tõttu on sellel suurepärased tootmis- ja töötlemisomadused ning seda on lihtne valmistada teisi polümeermaterjale ja tekstiile.
4 UHMWPE kiud on keemilisele korrosioonile vastupidav
UHMWPE kiu keemiline struktuur on suhteliselt lihtne, füüsikalised omadused on suhteliselt stabiilsed ja sellel on kõrge kristallstruktuuri tendents. Seetõttu ei ole tugevas happes ja aluses sisalduvat aktiivset geeni kerge rünnata ning vaid mõned muud orgaanilised keemilised vesilahused võivad selle kergelt paisuda ning selle mehaaniliste omaduste kahjustus on alla 10%. Ülikõrge sisaldusega polüetüleenkiududel ja aramiidkiududel on väga kõrge survetugevuse säilivus erinevates kemikaalides. Ülikõrge sisaldusega polüetüleenkiu korrosioonikindlus on oluliselt kõrgem kui aramiidkiul. Selle struktuur on väga stabiilne hapetes, alustes ja soolades ning selle tugevus puruneb ainult naatriumhüpokloriti lahuses.
5 UHMWPE kiud on hea valguskindlusega
UHMWPE kiu keemiline struktuur on stabiilne, seega on selle valguskindlus ka uute keemiliste kiudude seas parim. UHMWPE kiu tugevuse säilivus on ilmselt kõrgem kui nailonil ning kõrge ja madala mooduliga aramiidkiu tugevuse säilivus on paranenud.
6 Ülikõrge molekulmassiga polüetüleenkiu muud omadused
UHMWPE kiul on suurepärane hüdrofoobsus, niiskuskindlus, isolatsioon ja kasutusiga. Selle niiskuskindlus ja külmakindlus on suurepärased ning erikaal on väike. See on ainus uus keemiline kiud, mis võib vee peal hõljuda ja sobib ideaalselt madala temperatuuriga kiududele. Kuid sellel on ka puudus, nimelt madal sulamistemperatuur. Tootmisprotsessis ei tohiks temperatuur ületada 130 kraadi C, vastasel juhul põhjustab UHMWPE kiudude molekulaarstruktuuri ahela vahelise nõrga koostoime tõttu pinge leevenemist ja kasutusiga. UHMWPE kiududel puuduvad värvainerühmad, mis muudab need halvasti läbilaskvaks ja värvained ei suuda kiududesse tungida, mille tulemuseks on halb värv. See defekt mõjutab selle esmaseid kasutusalasid.