超高分子量聚乙烯纤维
超高分子量聚乙烯纤维(英文全称:Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber,简称UHMWPE),又称高强高模聚乙烯纤维,是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,其分子量在100万~500万的聚乙烯所纺出的纤维。
基本信息
- 中文名
超高分子量聚乙烯纤维
- 外文名
Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber
- 简称
UHMWPE
- 别名
高强高模聚乙烯纤维
简介
中国是化纤大国,但不是化纤强国,据专家介绍和有关部门统计,中国的高性能特种纤维的产量仅为世界产量的百分之一。 当今世界三大高 性能 纤维是:芳纶、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维,当前中国由于技术问题芳纶仅有小量生产;碳纤维尚处在试验和初级生产阶段,产品只能应用在耐磨填料等领域;超高分子量聚乙烯纤维在1994年同益中突破关键性生产技术以来,现已经在国内形成多个超高分子量聚乙烯纤维产业化生产基地。据报道,美国超高分子量聚乙烯纤维 70%用于防弹衣、防弹头盔、军用设施和设备的防弹装甲、航空航天等军事领域,而高性能纤维的发展是一个国家综合实力的体现,是建设现代化 强国的重要物资基础。当前,以国家已经大力支持与加速发展我国的超高分子量聚乙烯纤维的生产与应用,国产UHMWPE 纤维已经在全世界占用举足轻重的地位。
特殊性能
1、高比强度,高比模量。 比强度是同等截面钢丝的十多倍,比模量仅次于特级碳纤维。
2、纤维密度低,密度是0.97-0.98g/cm,可浮于水面。
3 、断裂伸长低、断裂功大,具有很强的吸收能量的能力,因而具有突出的抗冲击性和抗切割性。
4、抗紫外线辐射,防中子和γ射线,比能量吸收高、介电常数低、电磁波透射率高。
5、耐化学腐蚀、耐磨性、有较长的挠曲寿命。
物理性能:
密度:0.97~0.98g/cm。比水的密度低,可以漂浮在水上。
强度:2.8~4N/tex。
模量:91~140N/tex。
延伸度:3.5%~3.7%。
冲击吸收能比对位芳酰胺纤维高近一倍,耐磨性好,摩擦系数小,但应力下熔点只有145~160℃。
性能测试
由于聚乙烯纤维高比强度,高比模量。比强度是同等截面钢丝的十多倍,比模量仅次于特级碳纤维,其强伸度测试对强力仪性能要求比一般纤维要高得多。它要求纤维强力仪的夹持器既能夹紧纤维试样在拉伸试验中不打滑,又不因夹持力过大而损伤纤维。早期生产的电子强力仪采用手工夹持器,用人工拧紧螺丝夹紧纤维试样,夹持力难以控制,为防止试样打滑往往手工操作夹持力过大,造成夹持器钳口处应力过分集中,测试结果强力和伸长偏低,对纤维质量正确评定带来不利结果。气动夹持器操作自动,夹持力恒定并可通过气压的调节控制,减小了操作人员对测试结果的影响,测试结果准确稳定,因而得到广泛应用。只有气动夹持器的高强高模纤维强力仪能满足高性能聚乙烯纤维的强伸性能测试要求。
制法
用齐格勒催化剂制备树脂后,以十氢萘或石蜡油、灯油为溶剂进行凝胶纺丝,或以石蜡烃为熔剂进行“半熔纺”而得。