高強度高弾性ポリエチレンとしても知られる UHMWPE は、現在世界の高性能材料の 1 つです。耐食性、耐摩耗性、低密度など総合的に優れた特性を備えているため、現在では軍用保護材、軍用機械材、航空宇宙機器などの軍事分野で使用されています。
高強度高弾性ポリエチレンとしても知られる UHMWPE は、現在世界の高性能材料の 1 つです。耐食性、耐摩耗性、低密度など総合的に優れた特性を備えているため、現在では軍用保護材、軍用機械材、航空宇宙機器などの軍事分野で使用されています。高性能繊維の開発は国の軍事装備の基礎であり、先端素材は高度な軍事技術につながり、強大な近代国家建設の重要な物的基盤となり、国家の決定的な地位を占めている。世界中の軍事資材分野。
- UHMWPE繊維の特性
UHMWPE 繊維は優れた総合特性を備えており、相対密度が小さく、水に浮くことができます。そしてUHMWPE繊維現時点で世界最強の繊維です。鋼と比較して、UHMWPE 繊維は高品質鋼の 10 倍以上の強度があります。さらに、UHMWPE 繊維は強力な耐食性、耐薬品性、耐摩耗性などの特性も備えており、総合的な性能があり、UHMWPE 繊維は中国の多くの重要な分野で重要な役割を果たしています。
1.1 優れた機械的特性
UHMWPE繊維は他の高機能繊維と比較すると、従来のPE繊維、ポリプロピレン繊維に次ぐ繊維密度を有しており、防弾素材の中で最も密度が小さい最適な繊維素材です。より優れた防弾性能を確保しながら、材料の重量を軽減し、軽量化効果を達成することができます。
他の特性と比較すると、UHMWPE の引張強度は PBO およびポリアリール エステル繊維に次ぐものであり、ポリアリール エステル繊維との違いはわずか 0.1 です。UHMWPEは引張強度に優れていることがわかります。
他の繊維と比較すると、初期弾性率は PBO や炭素繊維に次ぐ値であり、損傷引張に対して比較的良好な耐性を持ち、変形しにくい繊維であることがわかります。超高比強度・比弾性率をもつ特徴的な繊維の一種で、防弾材料として重要な役割を果たしています。
1.2 電気絶縁性能
UHMWPE ファイバーの反射率レーダー波現象は非常に少なく、高い伝導効率により、複合材料の誘電率を高めます。ポリエチレンは誘電率と損失値が他の材料の中で最も小さいにもかかわらず、UHMWPE 繊維は従来のポリエチレン繊維では達成できない性能を有し、一般的な材料よりも優れた効果を発揮するため、レーダーレドームに推奨される材料です。高品質と光効果。
1.3 耐候性・耐摩耗性
UHMWPE繊維は耐候性に優れ、長時間の照明や過酷な環境下でも本来の高性能を維持します。同時に、UHMWPE繊維は高機能材料のアラミド繊維よりも高い耐摩耗性と耐屈曲疲労性を備えており、この繊維の耐摩耗性は他の高機能繊維よりも優れています。高い耐摩耗性と容易な加工性能により、産業分野での応用が期待されています。
1.4 耐薬品性
UHMWPE 繊維の内部構造は比較的緻密です。繊維内部の分子鎖の結晶性と配向性が高いため、繊維は強い化学慣性を持っています。そのため、酸と塩基の状態や高温と低温の状態においても、繊維は本来の性能を長期間変化させずに維持し、過酷な環境にも適応してその価値を発揮します。
1.5 自己潤滑性
UHMWPE材料は他のエンジニアリング材料と比較して、UHMWPE材料は摩擦係数が非常に低く、摩擦係数が低いと繊維自体の自己潤滑性能が向上し、潤滑剤のない条件下ではプラスチック材料の中で最高の材料であるため、UHMWPE材料は広く使用されていますエンジニアリングにおいて、非常に高い利用価値があります。UHMWPE 繊維は機械の操作に使用され、従来の鋼や真鍮と比較して潤滑剤の操作に優れています。したがって、通常の材料と比較して、UHMWPE繊維は原材料コストを節約するだけでなく、優れた性能効果を保証するため、より高い使用価値を持っています。
2. UHMWPE繊維の製造方法
2.1 ゲル紡糸法
高性能の UHMWPE 繊維を調製する方法は数多くありますが、溶媒自体の理由により、UHMWPE 繊維を調製することはできません。ゲルスピニングは最も理想的な方法です。ゲル紡糸法は一般的な溶液紡糸や湿式紡糸とは異なり、一般に高分子量ポリマーを原料として用い、半希薄溶液を紡糸原液として用い、柔軟な分子鎖溶液を半希薄溶液中で絡ませ、紡糸、結晶化させ、高強度、高弾性率の繊維を熱延伸して抽出処理した後、高張力ストレッチチェーンを製造します。ゲル紡糸法の基本的な特徴は、(1) 超高分子量ポリマーを原料として使用すること、(2) 紡糸原液として半希薄溶液を使用すること、(2) 紡糸原液として半希釈溶液を使用すること、である。(3) 熱延伸を行い、引張比が 30 を超えた。
2.2 可塑化溶融紡糸法
溶融紡糸は、溶融したポリマーを溶融紡糸し、押し出すことにより製造されます。可塑化溶融紡糸は溶融紡糸に基づいており、紡糸用のポリマー溶融物に適量の希釈剤を加え、二軸混合溶媒を通して押し出し、抽出剤に浸漬し、その後延伸を繰り返すことで最終的に高強度を得ることができます。高弾性ポリエチレン繊維。
2.3 高圧固相押出法
押出成形の原理は、粒状の固体溶媒を押出機に加え、固体溶媒を含む材料バレルを溶融温度まで加熱して固体材料を溶融し、溶融剤を機械のヘッドに輸送することです。形状を固定し、冷却して成形した後、最終製品が固化します。高圧固体押出法は、押出成形に基づいており、高圧で溶融し、溶媒を形成し、ジェットホールを通過し、次に高張力を経て、最終的に高分子量ポリエチレンが得られます。
2.4 表面結晶化法
繊維状結晶の成長速度が遅いため、この方法は UHMWPE 繊維の製造にはほとんど使用されません。
投稿日時: 2018 年 10 月 14 日