UHMWPE elyafının hazırlanması

Yüksek mukavemetli yüksek modüllü polietilen olarak da bilinen UHMWPE, şu anda dünyanın yüksek performanslı malzemelerinden biridir.Korozyon direnci, aşınma direnci ve düşük yoğunluk gibi kapsamlı mükemmel özellikleri nedeniyle halihazırda askeri koruma malzemeleri, askeri mekanik malzemeler, havacılık ekipmanları ve diğer askeri alanlarda kullanılmaktadır.

Yüksek mukavemetli yüksek modüllü polietilen olarak da bilinen UHMWPE, şu anda dünyanın yüksek performanslı malzemelerinden biridir.Korozyon direnci, aşınma direnci ve düşük yoğunluk gibi kapsamlı mükemmel özellikleri nedeniyle halihazırda askeri koruma malzemeleri, askeri mekanik malzemeler, havacılık ekipmanları ve diğer askeri alanlarda kullanılmaktadır.Yüksek performanslı elyafın geliştirilmesi, bir ülkenin askeri teçhizatının temelidir ve gelişmiş malzeme, güçlü ve modern bir ülkenin inşası için önemli bir maddi temel haline gelen ve askeri alanda belirleyici bir konuma sahip olan ileri askeri teknolojiye yol açabilir. dünya çapında askeri malzeme alanı.

1. UHMWPE lifinin özellikleri

UHMWPE elyafı mükemmel kapsamlı özelliklere sahiptir, bağıl yoğunluğu küçüktür, su üzerinde yüzebilir.VeUHMWPE lifişu anda dünyadaki en güçlü elyaftır.Çelikle karşılaştırıldığında UHMWPE fiber, yüksek kaliteli çelikten on kat daha güçlüdür.Ek olarak, UHMWPE elyafı aynı zamanda güçlü korozyon direncine, kimyasal dirence, aşınma direncine ve diğer özelliklere, kapsamlı performansa sahiptir; UHMWPE elyafı Çin'deki birçok önemli alanda önemli bir rol oynamaktadır.

1.1 Mükemmel mekanik özellikler

Diğer yüksek performanslı fiberlerle karşılaştırıldığında UHMWPE fiber yoğunluğu, geleneksel PE fiber ve polipropilen fiberden sonra ikinci sırada yer alır ve kurşun geçirmez malzemeler arasında en küçük yoğunluğa sahip en uygun fiber malzemedir.Daha iyi kurşun geçirmezlik performansı sağlarken, malzemenin ağırlığını azaltabilir ve hafiflik etkisi elde edebilir.

Diğer özelliklerle karşılaştırıldığında, UHMWPE'nin gerilme mukavemeti PBO ve poliaril ester elyafından yalnızca ikinci sıradadır ve poliaril ester elyafından yalnızca 0,1 farklıdır.UHMWPE'nin mükemmel çekme dayanımına sahip olduğu görülebilir.

Diğer fiberlerle karşılaştırıldığında, başlangıç ​​modülü PBO ve karbon fiberden sonra sadece ikinci sıradadır; bu da fiberin gerilime karşı nispeten iyi bir dirence sahip olduğunu ve deformasyona eğilimli olmadığını gösterir.Kurşun geçirmez malzemede önemli bir rol oynayan, ultra yüksek spesifik mukavemete ve spesifik modüle sahip bir tür karakteristik elyaftır.

1.2 Elektrik yalıtım performansı

UHMWPE fiber yansıma radar dalgası fenomeni çok azdır, yüksek iletim verimliliği ile kompozit malzemelerin dielektrik sabitini arttırır.Polietilenin dielektrik sabiti ve kayıp değeri diğer malzemeler arasında en az olmasına rağmen UHMWPE fiber, geleneksel polietilen fiberin ulaşamayacağı performansa sahiptir ve genel malzemelere göre daha iyi etkiye sahiptir, bu nedenle radar anteni için tercih edilen malzemedir. yüksek kalite ve ışık efekti.

1. 3 Hava koşullarına dayanıklılık ve aşınma direnci

UHMWPE fiber mükemmel hava koşullarına dayanıklıdır ve uzun süre aydınlatma ve zorlu ortamlardan sonra orijinal yüksek performansını değişmeden koruyabilir.Aynı zamanda UHMWPE elyafı, yüksek performanslı malzemelerde aramid elyaftan daha yüksek aşınma direncine ve eğilme yorulma direncine sahiptir, dolayısıyla bu elyafın aşınma direnci diğer yüksek performanslı elyaflardan daha iyidir.Yüksek aşınma direnci ve kolay işlenme performansı nedeniyle endüstriyel alanda iyi bir uygulama potansiyeline sahiptir.

1. 4 Kimyasal korozyon direnci

UHMWPE fiberin iç yapısı nispeten sıkıdır.Lifin güçlü bir kimyasal atalete sahip olmasının nedeni tam olarak lif içindeki moleküler zincirin yüksek kristalliği ve yöneliminden kaynaklanmaktadır.Bu nedenle, asit ve baz durumunda veya yüksek ve düşük sıcaklık durumunda, fiber orijinal performansını uzun süre değişmeden koruyabilir ve yine de zorlu ortama uyum sağlayabilir ve değerini koruyabilir.

1. 5 Kendiliğinden yağlama özellikleri

UHMWPE malzemesi diğer mühendislik malzemeleriyle karşılaştırıldığında, UHMWPE malzemesi çok düşük sürtünme faktörüne sahiptir, düşük sürtünme faktörü fiberin kendisini daha iyi kendi kendine yağlama performansı haline getirir, yağlayıcı madde içermeyen koşullar altında plastik malzemelerdeki en iyi malzemedir, bu nedenle UHMWPE malzemesi yaygın olarak kullanılır mühendislikte kullanım değeri çok yüksektir.Makinenin çalışmasında UHMWPE elyafı kullanılır, geleneksel çelik ve pirinçle karşılaştırıldığında yağlayıcının çalışması daha iyidir.Bu nedenle, sıradan malzemelerle karşılaştırıldığında, UHMWPE elyafı yalnızca hammadde maliyetinden tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda mükemmel performans etkisini de garanti eder, dolayısıyla daha yüksek bir kullanım değerine sahiptir.

2. UHMWPE elyafının hazırlanma yöntemi

2.1 Jel eğirme yöntemi

Yüksek performanslı UHMWPE elyafı hazırlamak için birçok yöntem vardır ancak solventin kendisinden dolayı UHMWPE elyafının hazırlanması sağlanamamaktadır.Jel döndürme en ideal yöntemdir.Jel eğirme yöntemi, genel çözelti eğirme veya ıslak eğirmeden farklıdır; genellikle hammadde olarak yüksek moleküler ağırlıklı polimerler kullanılır, eğirme dopu olarak yarı seyreltik çözeltiden yapılır, yarı seyreltik çözeltideki düğümlere esnek molekül zincir çözeltisi ve daha sonra eğirme, kristalleştirme, Yüksek mukavemetli ve yüksek modüllü elyaflardan yapılan, termal germenin katlarına ekstraksiyon işleminden sonra yüksek gerilimli streç zincir.Jel eğirme yöntemi aşağıdaki temel özelliklere sahiptir: (1) ham madde olarak ultra yüksek molekül ağırlıklı polimer kullanılır; (2) eğirme stoğu olarak yarı seyreltik çözelti kullanılır;(3) hipertermal germe gerçekleştirildi ve çekme oranı 30'dan büyüktü.

2.2 Plastikleştirici eriyik eğirme yöntemi

Eriyik eğirme, eriyik eğirme ve ekstrüzyon yoluyla polimer eriyiğinden yapılır.Plastikleştirilmiş eriyik eğirme, çift vidalı karışık solvent aracılığıyla eğirme için polimer eriyiğine uygun miktarda seyrelticinin eklenmesiyle eriyik eğirme esasına dayanır ve daha sonra ekstrüde edilir, ekstraksiyon maddesine batırılır ve daha sonra tekrar tekrar gerdirilerek sonunda yüksek mukavemet elde edilebilir. ve yüksek modüllü polietilen elyaf.

2.3 Yüksek basınçlı katı hal ekstrüzyon yöntemi

Ekstrüzyon oluşturma prensibi, ekstrüdere granüler katı solventin eklenmesi, katı solvent içeren malzeme varilinin erime sıcaklığına kadar ısıtılması, böylece katı malzemenin erimesi, erimiş maddenin makinenin kafasına taşınmasıdır. Sabit şekil ve daha sonra soğutma ve şekillendirmeden sonra nihai ürün katılaştırılır.Yüksek basınçlı katı ekstrüzyon yöntemi, yüksek basınçlı eritme, solvent oluşturma, daha sonra jet deliği yoluyla ekstrüzyon oluşturma ve ardından yüksek çekme ve son olarak yüksek moleküler ağırlıklı polietilen elde etme esasına dayanır.

2.4 Yüzey kristalizasyon yöntemi

Lifli kristalin yavaş büyüme hızı nedeniyle, bu yöntem UHMWPE lifinin hazırlanmasında nadiren kullanılır.

​