Przygotowanie włókna UHMWPE

UHMWPE, znany również jako polietylen o wysokim module sprężystości, jest obecnie jednym z najwydajniejszych materiałów na świecie.Ze względu na swoje wszechstronne doskonałe właściwości, takie jak odporność na korozję, odporność na zużycie i niska gęstość, jest obecnie stosowany w wojskowych materiałach ochronnych, wojskowych materiałach mechanicznych, sprzęcie lotniczym i innych dziedzinach wojskowych.

UHMWPE, znany również jako polietylen o wysokim module sprężystości, jest obecnie jednym z najwydajniejszych materiałów na świecie.Ze względu na swoje wszechstronne doskonałe właściwości, takie jak odporność na korozję, odporność na zużycie i niska gęstość, jest obecnie stosowany w wojskowych materiałach ochronnych, wojskowych materiałach mechanicznych, sprzęcie lotniczym i innych dziedzinach wojskowych.Rozwój wysokowydajnych włókien jest podstawą sprzętu wojskowego kraju, a zaawansowany materiał może prowadzić do zaawansowanej technologii wojskowej, która stała się ważnym materialnym fundamentem budowy potężnego nowoczesnego kraju i zajmuje decydującą pozycję w dziedzinie materiałów wojskowych na całym świecie.

1. Właściwości włókna UHMWPE

Włókno UHMWPE ma doskonałe wszechstronne właściwości, jego gęstość względna jest niewielka, może unosić się na wodzie.IWłókno UHMWPEjest obecnie najsilniejszym włóknem na świecie.W porównaniu ze stalą włókno UHMWPE jest ponad dziesięciokrotnie mocniejsze niż stal wysokiej jakości.Ponadto włókno UHMWPE ma również dużą odporność na korozję, odporność chemiczną, odporność na zużycie i inne właściwości, kompleksowe działanie, włókno UHMWPE w wielu ważnych dziedzinach w Chinach odgrywa ważną rolę.

1.1 Doskonałe właściwości mechaniczne

W porównaniu z innymi włóknami o wysokiej wydajności, gęstość włókien UHMWPE ustępuje jedynie konwencjonalnym włóknom PE i włóknom polipropylenowym i jest optymalnym materiałem włóknistym o najmniejszej gęstości wśród materiałów kuloodpornych.Może zmniejszyć wagę materiału i uzyskać efekt lekkości, zapewniając jednocześnie lepszą kuloodporność.

W porównaniu z innymi właściwościami, wytrzymałość na rozciąganie UHMWPE ustępuje jedynie wytrzymałości na rozciąganie PBO i włókien poliaryloestrowych i różni się tylko o 0,1 od wytrzymałości włókien poliaryloestrowych.Można zauważyć, że UHMWPE ma doskonałą wytrzymałość na rozciąganie.

W porównaniu z innymi włóknami moduł początkowy ustępuje jedynie PBO i włóknu węglowemu, co wskazuje, że włókno posiada stosunkowo dobrą odporność na rozciąganie niszczące i nie jest podatne na odkształcenia.Jest to rodzaj charakterystycznego włókna o ultrawysokiej wytrzymałości właściwej i module właściwym, które odgrywa ważną rolę w materiale kuloodpornym.

1.2 Właściwości izolacji elektrycznej

Zjawisko fali radarowej odbijającej światło UHMWPE jest bardzo nieliczne, a wysoka wydajność przewodzenia poprawia stałą dielektryczną materiałów kompozytowych.Chociaż stała dielektryczna i wartość strat polietylenu są najmniejsze spośród innych materiałów, włókno UHMWPE ma wydajność, której nie jest w stanie osiągnąć tradycyjne włókno polietylenowe, i ma lepszy efekt niż zwykłe materiały, dlatego jest preferowanym materiałem na kopułę radaru, z wysoka jakość i efekt świetlny.

1. 3 Odporność na warunki atmosferyczne i odporność na zużycie

Włókno UHMWPE ma doskonałą odporność na warunki atmosferyczne i może utrzymać pierwotną wysoką wydajność na niezmienionym poziomie po długim czasie oświetlenia i trudnych warunkach.Jednocześnie włókno UHMWPE ma wyższą odporność na zużycie i odporność na zmęczenie zginaniem niż włókno aramidowe w materiałach o wysokiej wydajności, więc odporność na zużycie tego włókna jest lepsza niż w przypadku innych włókien o wysokiej wydajności.Ze względu na wysoką odporność na zużycie i łatwą obróbkę ma dobre perspektywy zastosowania w przemyśle.

1.4 Odporność na korozję chemiczną

Wewnętrzna struktura włókna UHMWPE jest stosunkowo szczelna.To właśnie ze względu na wysoką krystaliczność i orientację łańcucha molekularnego wewnątrz włókna, włókno ma dużą bezwładność chemiczną.Dlatego w stanie kwasowym i zasadowym lub w stanie wysokiej i niskiej temperatury włókno może zachować swoje pierwotne właściwości bez zmian przez długi czas, a jednocześnie nadal dostosowywać się i odgrywać swoją wartość w trudnym środowisku.

1. 5 Właściwości samosmarujące

Materiał UHMWPE w porównaniu z innymi materiałami inżynieryjnymi, materiał UHMWPE ma bardzo niski współczynnik tarcia, niski współczynnik tarcia sprawia, że ​​samo włókno ma lepsze właściwości samosmarujące, jest najlepszym materiałem w tworzywach sztucznych pod warunkiem braku smaru, dlatego materiał UHMWPE jest szeroko stosowany w inżynierii, o bardzo dużej wartości użytkowej.W działaniu maszyny stosowane jest włókno UHMWPE, w porównaniu do tradycyjnej stali, a mosiądz zapewnia lepsze działanie smaru.Dlatego w porównaniu ze zwykłymi materiałami włókno UHMWPE nie tylko oszczędza koszty surowca, ale także gwarantuje doskonały efekt wydajności, dzięki czemu ma wyższą wartość użytkową.

2. Metoda przygotowania włókna UHMWPE

2.1 Metoda przędzenia żelu

Istnieje wiele metod przygotowania wysokowydajnego włókna UHMWPE, ale ze względu na sam rozpuszczalnik nie można uzyskać włókna UHMWPE.Wirowanie żelowe jest najbardziej idealną metodą.Metoda przędzenia żelowego różni się od ogólnego przędzenia z roztworem lub przędzenia na mokro, zazwyczaj wykorzystując jako surowiec polimery o dużej masie cząsteczkowej, wykonane z półrozcieńczonego roztworu jako masy przędzalniczej, elastycznego roztworu łańcucha molekularnego do splątania w półrozcieńczonym roztworze, a następnie przędzenie, krystalizacja, Łańcuch rozciągliwy o dużej wytrzymałości na rozciąganie, po obróbce ekstrakcyjnej do razy większej niż rozciąganie termiczne, wykonany z włókien o wysokiej wytrzymałości i wysokim module sprężystości.Metoda przędzenia żelowego ma następujące podstawowe cechy: (1) jako surowiec stosuje się polimer o ultrawysokiej masie cząsteczkowej; (2) jako materiał przędzalniczy stosuje się półrozcieńczony roztwór;(3) przeprowadzono rozciąganie hipertermiczne, a współczynnik rozciągania był większy niż 30.

2.2 Plastyfikująca metoda przędzenia ze stopu

Przędzenie ze stopu jest wykonane ze stopu polimeru poprzez przędzenie ze stopu i wytłaczanie.Przędzenie ze stopu plastyfikowanego polega na przędzeniu ze stopu, dodając odpowiednią ilość rozcieńczalnika do stopionego polimeru do przędzenia, przez mieszany rozpuszczalnik dwuślimakowy, a następnie wytłacza się, nasącza środkiem ekstrakcyjnym, a następnie wielokrotne rozciąganie może w końcu uzyskać wysoką wytrzymałość i włókno polietylenowe o wysokim module sprężystości.

2.3 Metoda wytłaczania w stanie stałym pod wysokim ciśnieniem

Zasada formowania przez wytłaczanie polega na tym, że do wytłaczarki dodaje się granulowany stały rozpuszczalnik, beczkę z materiałem zawierającą stały rozpuszczalnik podgrzewa się do temperatury topnienia, dzięki czemu materiał stały ulega stopieniu, stopiony środek jest transportowany do głowicy maszyny za pomocą ustalony kształt, a następnie po schłodzeniu i ukształtowaniu produkt końcowy ulega zestaleniu.Metoda wytłaczania ciała stałego pod wysokim ciśnieniem opiera się na wytłaczaniu, tworząc topienie pod wysokim ciśnieniem, tworząc rozpuszczalnik, następnie przez otwór strumieniowy, a następnie wysoką wytrzymałość na rozciąganie, a na koniec otrzymuje się polietylen o wysokiej masie cząsteczkowej.

2.4 Metoda krystalizacji powierzchniowej

Ze względu na powolne tempo wzrostu kryształów włóknistych metoda ta jest rzadko stosowana przy wytwarzaniu włókna UHMWPE.

​