Fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé, les trois principales fibres de haute technologie au monde

Qu'est-ce que la fibre UHMWPE ?

La fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé est appelée fibre UHMWPE, également connue sous le nom de fibre de polyéthylène à module élevé et à haute résistance, qui est un polyéthylène linéaire non ramifié avec un poids moléculaire de plus de 1,5 million. Avec la fibre de carbone et la fibre d'aramide, on l'appelle "les trois principales fibres de haute technologie du monde".

La fibre UHMWPE est la fibre la plus solide et la plus résistante au monde. Comme le dit le dicton : "Fin comme du papier, aussi dur que l'acier", sa résistance est 15 fois supérieure à celle de l'acier, et c'est actuellement le principal matériau de fabrication des gilets pare-balles.

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Excellentes propriétés mécaniques de la fibre UHMWPE
Dans le cas de la même densité linéaire, la résistance de la fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé contre l'étirement est 15 fois supérieure à celle du câble en acier. Il est 40 % plus élevé que la fibre aramide, qui est l'une des « trois principales fibres de haute technologie au monde », et 10 fois plus élevé que la fibre d'acier de haute qualité et la fibre chimique ordinaire. Comparé à l'acier, au verre E, au nylon, à la polyénamine, à la fibre de carbone et à la fibre de bore, sa résistance et son module sont supérieurs à ces fibres, et il est le plus résistant parmi les matériaux de même qualité.
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Excellente résistance aux chocs de la fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé
La fibre de polyéthylène de poids moléculaire ultra élevé a une excellente résistance aux chocs, et sa capacité à absorber l'énergie et à résister aux chocs dans le processus de déformation et de mise en forme est supérieure à celle de la fibre d'aramide et de la fibre de carbone, qui sont également "les trois principales technologies de pointe au monde". fibres". . Par rapport au polyamide, à l'aramide, à la fibre de verre E, à la fibre de carbone et à l'aramide, la fibre UHMWPE a une absorption d'énergie totale plus élevée que l'impact.

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Excellente résistance à l'usure de la fibre UHMWPE
En comparant le coefficient de frottement des fibres UHMWPE avec ceux des fibres de carbone et des fibres aramides, la résistance à l'usure et la fatigue en flexion des fibres UHMWPE sont beaucoup plus élevées que celles des fibres de carbone et des fibres aramides. Par conséquent, sa résistance à l'usure est meilleure que les autres fibres hautes performances. De plus, en raison de sa résistance supérieure à l'usure et à la flexion, ses performances de traitement sont également supérieures et il est facile de fabriquer d'autres matériaux et tissus composites.

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Résistance chimique des fibres UHMWPE
La structure chimique de la fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé est relativement simple et ses propriétés chimiques sont relativement stables. La plupart des substances chimiques ne sont pas faciles à corroder. Seules quelques solutions organiques peuvent le gonfler légèrement et sa perte de propriétés mécaniques est inférieure à 100 %. Dix. Le taux de rétention de la résistance des fibres de polyéthylène de poids moléculaire ultra élevé et des fibres d'aramide dans différents milieux chimiques a été comparé. La résistance à la corrosion de la fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé est évidemment supérieure à celle de la fibre d'aramide. Sa structure de propriété est particulièrement stable dans l'acide, l'alcali et le sel, et sa force n'est perdue que dans une solution d'hypochlorite de sodium.

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Bonne résistance à la lumière de la fibre UHMWPE
Parce que la structure chimique de la fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé est stable, sa résistance à la lumière est également la plus supérieure parmi les fibres de haute technologie. Les fibres d'aramide ne résistent pas aux UV et ne doivent être utilisées qu'à l'abri de la lumière directe du soleil. En comparant les fibres de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé avec le nylon, les aramides à module élevé et à faible module, le taux de rétention de résistance des fibres de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé est nettement supérieur à celui des autres fibres.

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Autres propriétés de la fibre UHMWPE

Les fibres de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé ont également de bonnes propriétés hydrophobes, une résistance à l'eau et à l'humidité, des propriétés d'isolation électrique et une longue durée de vie en flexion. Sa résistance à l'eau et sa résistance aux basses températures sont exceptionnelles et sa densité est faible. C'est la seule fibre high-tech qui peut flotter sur l'eau, et c'est aussi un matériau idéal à basse température. Mais il a aussi ses inconvénients, c'est-à-dire que son point de fusion est bas. Pendant son traitement, la température ne doit pas dépasser 130 degrés, sinon cela provoquera un phénomène de fluage et raccourcira la durée de vie en raison de la faible force entre les chaînes moléculaires entre les fibres de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé. Il n'y a pas de groupe colorant sur la fibre de polyéthylène de poids moléculaire ultra élevé, ce qui la rend médiocre en mouillabilité, et il est difficile pour le colorant de pénétrer dans la fibre, ce qui entraîne une mauvaise aptitude à la teinture. Ces lacunes affectent la portée de son champ d'application.

Perspective de développement et domaine d'application de la fibre de polyéthylène à ultra haut poids moléculaire
Les principaux produits d'application de la fibre UHMWPE dans le domaine des matériaux de protection sont les gilets pare-balles, les gilets pare-balles, les vêtements anti-coups, les vêtements résistants aux coupures, les gants résistants aux coupures, les casques, la protection des caisses de chargement, etc.
Parce que l'UHMWPE a un volume et une masse de seulement 970 kg/m et peut flotter à la surface de l'eau, et a une résistance élevée à la traction, il n'a pas peur des piqûres de poisson, n'a pas de rouille et est anti-ultraviolet, il est donc largement utilisé. dans la préparation de câbles d'ancrage pour les grands navires et de cordes d'amarrage pour les plates-formes offshore. câbles, grands filets de pêche en mer et lignes de parachute, etc. Avec le développement continu du pétrole offshore, de la pêche maritime et de la construction navale de mon pays, l'application de la fibre UHMWPE dans les domaines ci-dessus est en augmentation.