1优良的力学性能
UHMWPE纤维的强度在2.5~3.8GPa,断裂伸长在3~6%之间,与碳纤维玻璃纤维和芳纶相比,纤维的断裂功大。如果再考虑比重的话,它是一种非常独特的纤维,在保持良好性能同时,还能省重量。UHMWPE纤维的密度为0.97g/cm3, 只有芳纶的2/3或高模碳纤维的1/2,而轴向拉伸性能很高。其比拉伸强度是现有高性能纤维中最高的,比拉伸模量除高模碳纤维外也是很高的,较芳纶高得多。纤维的强度还可用自由断裂长度来表述。自由断裂长度是指纤维受自身重而断裂的理论长度,自由断裂长度理论值与纤维品种和纤维特性有关,不同纤维的自由断裂长度如图所示。高强高模PE纤维的理论值可达320km,约为芳纶的二倍。
2优良的耐冲击性能#
UHMWPE纤维是玻璃化转变温度低的热塑性纤维,韧性很好,在塑性变形过程中吸收能量,因此,他的复合材料在高应变率和低温下仍具有良好的力学性能,抗冲击能力比碳纤维、芳纶纤维及一般玻璃纤维复合材料高。UHMWPE纤维复合材料的比冲击总吸收能量Et/p分别是碳、芳纶和E玻璃纤维的1.8、2.6和33倍,其防弹能力比芳纶装甲结构的防弹能力高2.6倍。
UHMWPE纤维的冲击强度几乎与尼龙相当,在高速冲击下的能量吸收是芳纶(PPTA)纤维、尼龙纤维的两倍。这种性能非常符合制作防弹材料。
3极好的弯曲性能
超高分子量聚乙烯纤维具有极好的弯曲性能,能不断裂地形成针织线圈和打结头。而玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维的弯曲性能较差。对各种纤维加工性能进行比较,超高分子量聚乙烯具有很高的勾结强度和成环强度,UHMWPE纤维比芳纶成圈性能更好。
4优良的耐化学腐蚀性
由于聚乙烯的化学结构简单,因此耐腐蚀性能极好。用这种纤维制造的产品不会由于和酸、碱、污海水等接触而损失其强度。UHMWPE纤维具有高度的分子取向和结晶,具有良好的耐溶剂溶解性能。UHMWPE纤维在多种介质中,如水、油、酸和碱等溶液中浸泡半年,强度不受影响。UHMWPE纤维在水中浸泡2年,仍保留原有强度,还可防生物腐蚀。
UHMWPE纤维大分子链上不含任何芳香环、氨基、羟基或其它易受活性试剂攻击的化学基团,结晶度又高,因此在各种苛性环境中强度均保持在90%以上,而芳纶在强酸、强碱中下降则很大。
5优越的耐磨性能
材料的耐磨性一般随模量的增大而降低,但对UHMWPE 纤维而言则相反。这是因为该纤维的摩擦系数低所致,故而其具有很高的耐久性。UHMWPE 纤维绳子的破断循环数n 比芳纶纤维高8 倍,耐磨性和弯曲疲劳也比芳纶纤维高,适合做绳索。由于它的易加工性,在工业方面有很好的应用前景。
6良好的电绝缘性
UHMWPE 纤维增强复合材料的介电常数和介电损耗值低。反射雷达波很少,对雷达波的透射率高于玻璃纤维复合材料。比较不同材料的介电常数和介电损耗值,其中聚乙烯材料最小,适用于制造各种雷达罩介电强度约为700kV/mm, 能抑制电弧和火花的转移。
7良好的耐光性能
对各种纤维耐光性进行比较, UHMWPE 纤维的耐日晒性是纤维中最好的,与芳纶纤维相比,UHMWPE纤维的断裂强度在长时间光照作用下依然有很高的保持率。芳纶纤维不耐紫外线,使用时必须避免阳光直接照射,而聚乙烯纤维由于化学结构上的优势,是有机纤维中耐光性最优异的纤维,即使经1500 小时的光照,纤维的强度保持率仍在80%左右,而其他纤维均在50%以下。
8热性能
普通聚乙烯纤维的熔点为134℃左右,UHMWPE纤维的熔点比其高10~20℃。所测的熔点值与施加在被测纤维上的张力有关,张力愈大熔点愈高。UHMWPE纤维的最高使用温度为80℃~100℃。但在稍高温度短时间下仍能保持原有性能,这一点对用于复合材料时的加工非常重要。纤维力学性能与使用加工温度有关,在80℃温度下,强度、模量约下降30%,在低温(-30℃)下强度和模量随之升高。热处理(130℃,3h)后,强度和模量均为未经处理纤维的80%。
另外,高强聚乙烯纤维增强塑料的热传导率也很高,同钢一样高。
9其他性能
UHMWPE纤维在高温和张力下使用会发生蠕变。蠕变行为的大小与冻胶纺丝中使用的溶剂种类有关,若使用的溶剂为石蜡油、石蜡,则由于溶剂不易挥发易残存于纤维内,蠕变倾向显著;而用挥发性溶剂十氢萘时,则所得纤维的蠕变性能极大地改善。另外,UHMWPE 纤维质轻(特别低的比重),UHMWPE 是世界上唯一一种密度比1.0 还低的超级纤维,其比重为0.97,比水还轻,这种纤维能浮于水上。UHMWPE 纤维除具有上述性能外,还具有其它优!异的物性。
规格(单位:D) | 用途 | 规格(单位:D) | 用途 |
200D | 高强线 | 1000D | 缆绳、防弹材料 |
300D | 高强线 | 1200D | 缆绳、复合材料 |
400D | 防切割、防弹、防刺 | 1400D | 缆绳、复合材料 |
600D | 防切割、防弹、防刺 | 1600D | 缆绳 |
800D | 防弹、防切割、防刺 | 1800D | 缆绳 |
座落于浙江永康市经济开发区,为集团公司于2009年投资成立的高科技企业,公司占地200多亩,专业于研发、生产、销售超高分子量聚乙烯纤维产品。超高分子量聚乙烯纤维(简称UHMWPE),又叫高强PE纤维,是当今世界三大高科技纤维(碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维)之一,也是目前世界上最坚韧的纤维。被广泛应用于国防军需装备、航空航天、防护用品、海洋渔业、缆绳、体育用品、医疗器械、建材等领域。公司秉承“科技兴企、质量立市”的经营理念,引进国际上先进的生产工艺,成立了专业的研发队伍和一流的产品检测中心。采用现代化的管理制度和方法,完整的质量保证体系。以市场为导向,科技为动力,坚持“质量第一、诚信经营、精益求精、引领潮流”的经营原则。为用户提供满意的产品,为公司一直不懈的追求。
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