Preparazione della fibra UHMWPE

L'UHMWPE, noto anche come polietilene ad alto modulo e ad alta resistenza, è attualmente uno dei materiali ad alte prestazioni al mondo.Grazie alle sue eccellenti proprietà complete come resistenza alla corrosione, resistenza all'usura e bassa densità, è attualmente utilizzato in materiali di protezione militare, materiali meccanici militari, attrezzature aerospaziali e altri campi militari.

L'UHMWPE, noto anche come polietilene ad alto modulo e ad alta resistenza, è attualmente uno dei materiali ad alte prestazioni al mondo.Grazie alle sue eccellenti proprietà complete come resistenza alla corrosione, resistenza all'usura e bassa densità, è attualmente utilizzato in materiali di protezione militare, materiali meccanici militari, attrezzature aerospaziali e altri campi militari.Lo sviluppo di fibre ad alte prestazioni è il fondamento dell'equipaggiamento militare di un paese e il materiale avanzato può portare alla tecnologia militare avanzata, che è diventata un'importante base materiale per la costruzione di un potente paese moderno e occupa una posizione decisiva nel nel campo dei materiali militari in tutto il mondo.

1. Proprietà della fibra UHMWPE

La fibra UHMWPE ha eccellenti proprietà globali, la sua densità relativa è piccola e può galleggiare sull'acqua.EFibra UHMWPEè attualmente la fibra più resistente al mondo.Rispetto all'acciaio, la fibra UHMWPE è più di dieci volte più resistente dell'acciaio di alta qualità.Inoltre, la fibra UHMWPE ha anche una forte resistenza alla corrosione, resistenza chimica, resistenza all'usura e altre proprietà, prestazioni complete, la fibra UHMWPE gioca un ruolo importante in molti campi importanti in Cina.

1.1 Eccellenti proprietà meccaniche

Rispetto ad altre fibre ad alte prestazioni, la densità della fibra UHMWPE è seconda solo alla fibra PE convenzionale e alla fibra di polipropilene ed è il materiale in fibra ottimale con la densità più piccola tra i materiali antiproiettile.Può ridurre il peso del materiale e ottenere un effetto leggero garantendo allo stesso tempo migliori prestazioni antiproiettile.

Rispetto ad altre proprietà, la resistenza alla trazione dell'UHMWPE è seconda solo a quella del PBO e della fibra di poliaril estere ed è diversa solo dello 0,1 da quella della fibra di poliaril estere.Si può vedere che l'UHMWPE ha un'eccellente resistenza alla trazione.

Rispetto ad altre fibre, il modulo iniziale è secondo solo al PBO e alla fibra di carbonio, il che indica che la fibra ha una resistenza relativamente buona alla tensione danneggiata e non è soggetta a deformazione.È un tipo di fibra caratteristica con resistenza specifica ultraelevata e modulo specifico, che svolge un ruolo importante nel materiale antiproiettile.

1.2 Prestazioni di isolamento elettrico

Il fenomeno delle onde radar di riflettanza della fibra UHMWPE è molto raro, con un'elevata efficienza di conduzione, migliora la costante dielettrica dei materiali compositi.Sebbene la costante dielettrica e il valore di perdita del polietilene siano i minori tra gli altri materiali, la fibra UHMWPE ha le prestazioni che la tradizionale fibra di polietilene non può raggiungere e ha un effetto migliore rispetto ai materiali generali, quindi è il materiale preferito per il radome radar, con alta qualità ed effetto luminoso.

1.3 Resistenza agli agenti atmosferici e resistenza all'usura

La fibra UHMWPE ha un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici e può mantenere invariate le alte prestazioni originali dopo un lungo periodo di illuminazione e ambienti difficili.Allo stesso tempo, la fibra UHMWPE ha una maggiore resistenza all'usura e alla fatica da flessione rispetto alla fibra aramidica nei materiali ad alte prestazioni, quindi la resistenza all'usura di questa fibra è migliore rispetto ad altre fibre ad alte prestazioni.Grazie alla sua elevata resistenza all'usura e alla facilità di lavorazione, ha buone prospettive di applicazione nel campo industriale.

1.4 Resistenza alla corrosione chimica

La struttura interna della fibra UHMWPE è relativamente stretta.È proprio a causa dell'elevata cristallinità e dell'orientamento della catena molecolare all'interno della fibra che la fibra presenta una forte inerzia chimica.Pertanto, nello stato acido e basico o nello stato di alta e bassa temperatura, la fibra può mantenere invariate le sue prestazioni originali per lungo tempo e continuare ad adattarsi e a svolgere il suo valore in ambienti difficili.

1.5 Proprietà autolubrificanti

Materiale UHMWPE rispetto ad altri materiali tecnici, il materiale UHMWPE ha un fattore di attrito molto basso, un basso fattore di attrito rende la fibra stessa migliore prestazione autolubrificante, è il miglior materiale tra i materiali plastici in assenza di lubrificante, quindi il materiale UHMWPE è ampiamente utilizzato nel settore metalmeccanico, con valore d'uso molto elevato.La fibra UHMWPE viene utilizzata nel funzionamento della macchina, rispetto al tradizionale acciaio e ottone durante il funzionamento del lubrificante è migliore.Pertanto, rispetto ai materiali ordinari, la fibra UHMWPE non solo consente di risparmiare sul costo della materia prima, ma garantisce anche eccellenti effetti prestazionali, quindi ha un valore d'uso più elevato.

2. Metodo di preparazione della fibra UHMWPE

2.1 Metodo di centrifugazione del gel

Esistono molti metodi per preparare la fibra UHMWPE ad alte prestazioni, ma a causa del solvente stesso, non è possibile ottenere la preparazione della fibra UHMWPE.La rotazione del gel è il metodo più ideale.Il metodo di filatura del gel è diverso dalla filatura in soluzione generale o dalla filatura a umido, generalmente utilizza polimeri ad alto peso molecolare come materia prima, costituiti da una soluzione semi diluita come droga di filatura, una soluzione di catena molecolare flessibile per grovigli nella soluzione semi diluita, quindi filatura, cristallizzazione, catena elasticizzata ad alta resistenza, dopo il trattamento di estrazione per tempi di stiramento termico, realizzata con fibre ad alta resistenza e ad alto modulo.Il metodo di filatura del gel ha le seguenti caratteristiche di base: (1) come materia prima viene utilizzato un polimero ad altissimo peso molecolare; (2) utilizzare una soluzione semi-diluita come materiale di filatura;(3) è stato effettuato uno stiramento ipertermico e il rapporto di trazione era maggiore di 30.

2.2 Metodo di filatura per fusione plastificante

La filatura a fusione è realizzata con polimero fuso mediante filatura a fusione ed estrusione.La filatura a fusione plastificata si basa sulla filatura a fusione, aggiungendo una quantità adeguata di diluente al polimero fuso per la filatura, attraverso il solvente misto a doppia vite, quindi estruso, immerso nell'agente di estrazione e quindi lo stiramento ripetuto può finalmente ottenere un'elevata resistenza e fibra di polietilene ad alto modulo.

2.3 Metodo di estrusione allo stato solido ad alta pressione

Il principio della formatura per estrusione è che il solvente solido granulare viene aggiunto all'estrusore, il cilindro del materiale contenente il solvente solido viene riscaldato alla temperatura di fusione, in modo che il materiale solido venga fuso, l'agente fuso viene trasportato alla testa della macchina con un forma fissa, quindi, dopo il raffreddamento e la modellatura, il prodotto finale viene solidificato.Il metodo di estrusione solida ad alta pressione si basa sull'estrusione che forma fusione ad alta pressione, formazione di solvente, quindi attraverso il foro del getto, quindi alta resistenza e infine si ottiene polietilene ad alto peso molecolare.

2.4 Metodo di cristallizzazione superficiale

A causa del lento tasso di crescita dei cristalli fibrosi, questo metodo viene utilizzato raramente nella preparazione della fibra UHMWPE.

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