Preparación de fibra UHMWPE.

El UHMWPE, también conocido como polietileno de alto módulo y alta resistencia, es actualmente uno de los materiales de alto rendimiento del mundo.Debido a sus excelentes propiedades integrales, como resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y baja densidad, actualmente se utiliza en materiales de protección militar, materiales mecánicos militares, equipos aeroespaciales y otros campos militares.

El UHMWPE, también conocido como polietileno de alto módulo y alta resistencia, es actualmente uno de los materiales de alto rendimiento del mundo.Debido a sus excelentes propiedades integrales, como resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y baja densidad, actualmente se utiliza en materiales de protección militar, materiales mecánicos militares, equipos aeroespaciales y otros campos militares.El desarrollo de fibra de alto rendimiento es la base del equipo militar de un país, y el material avanzado puede conducir a la tecnología militar avanzada, que se ha convertido en una base material importante para la construcción de un país moderno y poderoso y ocupa una posición decisiva en el campo de los materiales militares en todo el mundo.

1. Propiedades de la fibra UHMWPE

La fibra UHMWPE tiene excelentes propiedades integrales, su densidad relativa es pequeña y puede flotar en el agua.Yfibra UHMWPEEs la fibra más fuerte del mundo en la actualidad.En comparación con el acero, la fibra UHMWPE es más de diez veces más resistente que el acero de alta calidad.Además, la fibra UHMWPE también tiene una fuerte resistencia a la corrosión, resistencia química, resistencia al desgaste y otras propiedades, rendimiento integral, la fibra UHMWPE en muchos campos importantes en China juega un papel importante.

1.1 Excelentes propiedades mecánicas

En comparación con otras fibras de alto rendimiento, la densidad de la fibra UHMWPE ocupa el segundo lugar después de la fibra de PE convencional y la fibra de polipropileno, y es el material de fibra óptimo con la densidad más pequeña entre los materiales a prueba de balas.Puede reducir el peso del material y lograr un efecto de ligereza al tiempo que garantiza un mejor rendimiento a prueba de balas.

En comparación con otras propiedades, la resistencia a la tracción del UHMWPE es sólo superada por la del PBO y la fibra de éster poliarílico, y es sólo 0,1 diferente de la de la fibra de éster poliarílico.Se puede observar que el UHMWPE tiene una excelente resistencia a la tracción.

En comparación con otras fibras, el módulo inicial es sólo superado por el PBO y la fibra de carbono, lo que indica que la fibra tiene una resistencia relativamente buena a la tensión dañada y no es propensa a la deformación.Es un tipo de fibra característica con resistencia específica y módulo específico ultra altos, que desempeña un papel importante en el material a prueba de balas.

1.2 Rendimiento del aislamiento eléctrico

El fenómeno de onda de radar de reflectancia de fibra UHMWPE es muy pequeño, con alta eficiencia de conducción, mejora la constante dieléctrica de los materiales compuestos.Aunque la constante dieléctrica y el valor de pérdida del polietileno son los menores entre otros materiales, la fibra UHMWPE tiene el rendimiento que la fibra de polietileno tradicional no puede alcanzar y tiene mejor efecto que los materiales generales, por lo que es el material preferido para los radomos de radar, con alta calidad y efecto de luz.

1. 3 Resistencia a la intemperie y resistencia al desgaste.

La fibra UHMWPE tiene una excelente resistencia a la intemperie y puede mantener el alto rendimiento original sin cambios después de un largo tiempo de iluminación y entornos hostiles.Al mismo tiempo, la fibra UHMWPE tiene mayor resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga por flexión que la fibra de aramida en materiales de alto rendimiento, por lo que la resistencia al desgaste de esta fibra es mejor que la de otras fibras de alto rendimiento.Debido a su alta resistencia al desgaste y fácil rendimiento de procesamiento, tiene buenas perspectivas de aplicación en el campo industrial.

1. 4 Resistencia a la corrosión química

La estructura interna de la fibra UHMWPE es relativamente estrecha.Precisamente debido a la alta cristalinidad y orientación de la cadena molecular dentro de la fibra, la fibra tiene una fuerte inercia química.Por lo tanto, bajo el estado ácido y base o el estado de alta y baja temperatura, la fibra puede mantener su rendimiento original sin cambios durante mucho tiempo y aún adaptarse y desempeñar su valor en el ambiente hostil.

1.5 Propiedades autolubricantes

El material UHMWPE en comparación con otros materiales de ingeniería, el material UHMWPE tiene un factor de fricción muy bajo, el factor de fricción bajo hace que la fibra en sí tenga un mejor rendimiento autolubricante, es el mejor material en materiales plásticos sin lubricante, por lo que el material UHMWPE se usa ampliamente en ingeniería, con altísimo valor de uso.La fibra UHMWPE se utiliza en el funcionamiento de la máquina, en comparación con el acero y el latón tradicionales, bajo el funcionamiento del lubricante es mejor.Por lo tanto, en comparación con los materiales comunes, la fibra UHMWPE no solo ahorra el costo de la materia prima, sino que también garantiza un excelente efecto de rendimiento, por lo que tiene un mayor valor de uso.

2. Método de preparación de fibra UHMWPE

2.1 Método de hilado de gel

Existen muchos métodos para preparar fibra UHMWPE de alto rendimiento, pero debido al propio disolvente, no se puede lograr la preparación de fibra UHMWPE.El hilado en gel es el método más ideal.El método de hilado en gel es diferente del hilado en solución general o del hilado en húmedo, ya que generalmente utiliza polímeros de alto peso molecular como materia prima, hechos de una solución semidiluida como material de hilado, una solución de cadena molecular flexible que se enreda en la solución semidiluida y luego hilado, cristalización. Cadena de estiramiento de alta resistencia a la tracción, previo tratamiento de extracción para multiplicar el estiramiento térmico, la cual está elaborada con fibras de alta resistencia y alto módulo.El método de hilatura en gel tiene las siguientes características básicas: (1) se utiliza polímero de peso molecular ultraalto como materia prima; (2) se utiliza una solución semidiluida como material de hilatura;(3) se llevó a cabo un estiramiento hipertérmico y la relación de tracción fue superior a 30.

2.2 Método de hilado en fusión plastificante

El hilado por fusión se fabrica a partir de polímero fundido mediante hilado por fusión y extrusión.El hilado en fundido plastificado se basa en el hilado en fundido, agregando una cantidad adecuada de diluyente al polímero fundido para el hilado, a través del solvente mixto de doble tornillo, y luego se extruye, se empapa en el agente de extracción y luego se estira repetidamente para finalmente obtener una alta resistencia. y fibra de polietileno de alto módulo.

2.3 Método de extrusión de estado sólido a alta presión

El principio de formación por extrusión es que se agrega solvente sólido granular a la extrusora, el barril de material que contiene el solvente sólido se calienta a la temperatura de fusión, de modo que el material sólido se funde, el agente fundido se transporta al cabezal de la máquina con un forma fija, y luego después de enfriar y dar forma, el producto final se solidifica.El método de extrusión de sólidos a alta presión se basa en la extrusión que forma fusión a alta presión, forma solvente, luego a través del orificio de chorro, y luego alta resistencia a la tracción, y finalmente obtiene polietileno de alto peso molecular.

2.4 Método de cristalización superficial

Debido a la lenta tasa de crecimiento de los cristales fibrosos, este método rara vez se utiliza en la preparación de fibra UHMWPE.

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