Preparação de fibra UHMWPE

O UHMWPE, também conhecido como polietileno de alto módulo e alta resistência, é atualmente um dos materiais de alto desempenho do mundo.Devido às suas excelentes propriedades abrangentes, como resistência à corrosão, resistência ao desgaste e baixa densidade, é atualmente usado em materiais de proteção militar, materiais mecânicos militares, equipamentos aeroespaciais e outros campos militares.

O UHMWPE, também conhecido como polietileno de alto módulo e alta resistência, é atualmente um dos materiais de alto desempenho do mundo.Devido às suas excelentes propriedades abrangentes, como resistência à corrosão, resistência ao desgaste e baixa densidade, é atualmente usado em materiais de proteção militar, materiais mecânicos militares, equipamentos aeroespaciais e outros campos militares.O desenvolvimento de fibra de alto desempenho é a base do equipamento militar de um país, e o material avançado pode levar à tecnologia militar avançada, que se tornou uma importante base material para a construção de um país moderno e poderoso, e ocupa uma posição decisiva na o campo de materiais militares em todo o mundo.

1. Propriedades da fibra UHMWPE

A fibra UHMWPE possui excelentes propriedades abrangentes, sua densidade relativa é pequena e pode flutuar na água.EFibra UHMWPEé a fibra mais forte do mundo atualmente.Comparada ao aço, a fibra UHMWPE é mais de dez vezes mais resistente que o aço de alta qualidade.Além disso, a fibra UHMWPE também possui forte resistência à corrosão, resistência química, resistência ao desgaste e outras propriedades, desempenho abrangente. A fibra UHMWPE desempenha um papel importante em muitos campos importantes na China.

1.1 Excelentes propriedades mecânicas

Em comparação com outras fibras de alto desempenho, a densidade da fibra UHMWPE perde apenas para a fibra PE convencional e a fibra de polipropileno, e é o material de fibra ideal com a menor densidade entre os materiais à prova de balas.Pode reduzir o peso do material e obter um efeito leve, garantindo ao mesmo tempo um melhor desempenho à prova de balas.

Em comparação com outras propriedades, a resistência à tração do UHMWPE é apenas inferior à do PBO e da fibra de éster poliarílico, e é apenas 0,1 diferente daquela da fibra de éster poliarílico.Pode-se observar que o UHMWPE possui excelente resistência à tração.

Em comparação com outras fibras, o módulo inicial perde apenas para o PBO e a fibra de carbono, o que indica que a fibra tem uma resistência relativamente boa à tensão de danos e não é propensa à deformação.É um tipo de fibra característica com resistência específica ultra-alta e módulo específico, que desempenha um papel importante no material à prova de balas.

1.2 Desempenho de isolamento elétrico

O fenômeno da onda de radar de refletância de fibra UHMWPE é muito pequeno, com alta eficiência de condução, aumenta a constante dielétrica de materiais compósitos.Embora a constante dielétrica e o valor de perda do polietileno sejam os menores entre outros materiais, a fibra UHMWPE tem o desempenho que a fibra de polietileno tradicional não consegue alcançar e tem melhor efeito que os materiais em geral, por isso é o material preferido para radome de radar, com alta qualidade e efeito de luz.

1. 3 Resistência às intempéries e resistência ao desgaste

A fibra UHMWPE tem excelente resistência às intempéries e pode manter o alto desempenho original inalterado após um longo período de iluminação e ambiente hostil.Ao mesmo tempo, a fibra UHMWPE tem maior resistência ao desgaste e resistência à fadiga por flexão do que a fibra de aramida em materiais de alto desempenho, portanto, a resistência ao desgaste desta fibra é melhor do que outras fibras de alto desempenho.Devido à sua alta resistência ao desgaste e fácil desempenho de processamento, possui boas perspectivas de aplicação na área industrial.

1. 4 Resistência à corrosão química

A estrutura interna da fibra UHMWPE é relativamente compacta.É precisamente por causa da alta cristalinidade e orientação da cadeia molecular dentro da fibra que a fibra possui uma forte inércia química.Portanto, sob o estado ácido e básico ou o estado de alta e baixa temperatura, a fibra pode manter seu desempenho original inalterado por um longo tempo e ainda se adaptar e desempenhar seu valor no ambiente hostil.

1. 5 Propriedades autolubrificantes

Material UHMWPE em comparação com outros materiais de engenharia, o material UHMWPE tem fator de atrito muito baixo, baixo fator de atrito torna a própria fibra melhor desempenho autolubrificante, é o melhor material em materiais plásticos sob a condição de nenhum lubrificante, então o material UHMWPE é amplamente utilizado em engenharia, com valor de uso muito alto.A fibra UHMWPE é utilizada na operação da máquina, em comparação com o aço tradicional e o latão sob a operação do lubrificante é melhor.Portanto, em comparação com materiais comuns, a fibra UHMWPE não só economiza o custo da matéria-prima, mas também garante um excelente efeito de desempenho, por isso tem um maior valor de uso.

2. Método de preparação de fibra UHMWPE

2.1 Método de fiação em gel

Existem muitos métodos para preparar fibra UHMWPE de alto desempenho, mas devido ao próprio solvente, a preparação de fibra UHMWPE não pode ser alcançada.A fiação em gel é o método mais ideal.O método de fiação em gel é diferente da fiação em solução geral ou fiação úmida, geralmente usando polímeros de alto peso molecular como matéria-prima, feitos de solução semi-diluída como dope para fiação, solução de cadeia molecular flexível para emaranhados na solução semi-diluída e, em seguida, fiação, cristalização, corrente de estiramento de alta resistência, após tratamento de extração até o estiramento térmico, que é feita com fibras de alta resistência e alto módulo.O método de fiação em gel possui as seguintes características básicas: (1) polímero de altíssimo peso molecular é utilizado como matéria-prima; (2) utiliza solução semidiluída como matéria-prima para fiação;(3) foi realizado alongamento hipertérmico e a relação de tração foi superior a 30.

2.2 Método de fiação por fusão de plastificação

A fiação por fusão é feita de polímero fundido por fiação por fusão e extrusão.A fiação por fusão plastificada é baseada na fiação por fusão, adicionando uma quantidade apropriada de diluente ao polímero fundido para fiação, através do solvente misto de parafuso duplo e, em seguida, extrudado, embebido no agente de extração e, em seguida, o alongamento repetido pode finalmente obter alta resistência e fibra de polietileno de alto módulo.

2.3 Método de extrusão de estado sólido de alta pressão

O princípio da formação por extrusão é que o solvente sólido granular é adicionado à extrusora, o barril de material contendo solvente sólido é aquecido até a temperatura de fusão, de modo que o material sólido seja fundido, o agente fundido é transportado para a cabeça da máquina com um forma fixa e, após resfriamento e modelagem, o produto final é solidificado.O método de extrusão sólida de alta pressão é baseado na extrusão, formando fusão de alta pressão, formando solvente, depois através do orifício de jato e, em seguida, de alta resistência e, finalmente, obtendo polietileno de alto peso molecular.

2.4 Método de cristalização de superfície

Devido à lenta taxa de crescimento do cristal fibroso, este método raramente é usado na preparação de fibra UHMWPE.

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