UHMWPE, còn được gọi là polyetylen mô đun cao cường độ cao, hiện là một trong những vật liệu hiệu suất cao trên thế giới.Do các đặc tính tuyệt vời toàn diện như chống ăn mòn, chống mài mòn và mật độ thấp, nó hiện được sử dụng trong vật liệu bảo vệ quân sự, vật liệu cơ khí quân sự, thiết bị hàng không vũ trụ và các lĩnh vực quân sự khác.
UHMWPE, còn được gọi là polyetylen mô đun cao cường độ cao, hiện là một trong những vật liệu hiệu suất cao trên thế giới.Do các đặc tính tuyệt vời toàn diện như chống ăn mòn, chống mài mòn và mật độ thấp, nó hiện được sử dụng trong vật liệu bảo vệ quân sự, vật liệu cơ khí quân sự, thiết bị hàng không vũ trụ và các lĩnh vực quân sự khác.Sự phát triển của sợi hiệu suất cao là nền tảng của thiết bị quân sự của một quốc gia và vật liệu tiên tiến có thể dẫn đến công nghệ quân sự tiên tiến, trở thành nền tảng vật chất quan trọng để xây dựng một đất nước hùng mạnh hiện đại và chiếm vị trí quyết định trong lĩnh vực vật liệu quân sự trên toàn thế giới.
- Tính chất của sợi UHMWPE
Sợi UHMWPE có đặc tính toàn diện tuyệt vời, mật độ tương đối nhỏ, có thể nổi trên mặt nước.VàSợi UHMWPElà loại sợi bền nhất trên thế giới hiện nay.So với thép, sợi UHMWPE bền hơn thép chất lượng cao hơn mười lần.Ngoài ra, sợi UHMWPE còn có khả năng chống ăn mòn mạnh, kháng hóa chất, chống mài mòn và các đặc tính khác, hiệu suất toàn diện, sợi UHMWPE trong nhiều lĩnh vực quan trọng ở Trung Quốc đóng vai trò quan trọng.
1.1 Tính chất cơ học tuyệt vời
So với các loại sợi hiệu suất cao khác, mật độ sợi UHMWPE chỉ đứng sau sợi PE và sợi polypropylen thông thường, đồng thời là vật liệu sợi tối ưu với mật độ nhỏ nhất trong số các vật liệu chống đạn.Nó có thể giảm trọng lượng của vật liệu và đạt được hiệu quả nhẹ đồng thời đảm bảo hiệu suất chống đạn tốt hơn.
So với các đặc tính khác, độ bền kéo của UHMWPE chỉ đứng thứ hai so với sợi PBO và sợi polyaryl ester, và nó chỉ khác 0,1 so với sợi polyaryl ester.Có thể thấy UHMWPE có độ bền kéo rất tốt.
So với các loại sợi khác, mô đun ban đầu chỉ đứng thứ hai sau PBO và sợi carbon, điều này cho thấy sợi có khả năng chống chịu lực căng tương đối tốt và không dễ bị biến dạng.Nó là một loại sợi đặc trưng có cường độ riêng cực cao và mô đun riêng, đóng vai trò quan trọng trong vật liệu chống đạn.
1.2 Hiệu suất cách điện
Hiện tượng sóng radar phản xạ sợi UHMWPE rất ít, có hiệu suất dẫn cao, nâng cao hằng số điện môi của vật liệu composite.Mặc dù hằng số điện môi và giá trị tổn thất của polyetylen là ít nhất trong số các vật liệu khác, nhưng sợi UHMWPE có hiệu suất mà sợi polyetylen truyền thống không thể đạt được và có tác dụng tốt hơn các vật liệu thông thường, vì vậy nó là vật liệu được ưa chuộng cho radar radar, với chất lượng cao và hiệu ứng ánh sáng.
1. 3 Khả năng chống chịu thời tiết và chống mài mòn
Sợi UHMWPE có khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời và có thể giữ nguyên hiệu suất cao ban đầu sau thời gian dài chiếu sáng và môi trường khắc nghiệt.Đồng thời, sợi UHMWPE có khả năng chống mài mòn và chống mỏi uốn cong cao hơn sợi aramid trong vật liệu hiệu suất cao nên khả năng chống mài mòn của loại sợi này tốt hơn các loại sợi hiệu suất cao khác.Do khả năng chống mài mòn cao và hiệu suất xử lý dễ dàng, nó có triển vọng ứng dụng tốt trong lĩnh vực công nghiệp.
1. 4 Khả năng chống ăn mòn hóa học
Cấu trúc bên trong của sợi UHMWPE tương đối chặt chẽ.Chính vì độ kết tinh cao và tính định hướng của chuỗi phân tử bên trong sợi mà sợi có quán tính hóa học mạnh.Do đó, ở trạng thái axit và bazơ hoặc trạng thái nhiệt độ cao và thấp, sợi có thể giữ nguyên hiệu suất ban đầu trong thời gian dài mà vẫn thích ứng và phát huy giá trị của nó trong môi trường khắc nghiệt.
1. 5 Đặc tính tự bôi trơn
Vật liệu UHMWPE so với các vật liệu kỹ thuật khác, vật liệu UHMWPE có hệ số ma sát rất thấp, hệ số ma sát thấp giúp sợi tự có hiệu suất tự bôi trơn tốt hơn, là vật liệu tốt nhất trong vật liệu nhựa trong điều kiện không có chất bôi trơn nên vật liệu UHMWPE được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật, có giá trị sử dụng rất cao.Sợi UHMWPE được sử dụng trong hoạt động của máy, so với thép và đồng thau truyền thống dưới sự vận hành của chất bôi trơn thì tốt hơn.Do đó, so với các vật liệu thông thường, sợi UHMWPE không chỉ tiết kiệm chi phí nguyên liệu thô mà còn đảm bảo hiệu quả hoạt động tuyệt vời nên có giá trị sử dụng cao hơn.
2. Phương pháp chế tạo sợi UHMWPE
2.1 Phương pháp kéo sợi gel
Có nhiều phương pháp để điều chế sợi UHMWPE hiệu suất cao, nhưng do nguyên nhân của dung môi nên không thể điều chế được sợi UHMWPE.Quay gel là phương pháp lý tưởng nhất.Phương pháp kéo sợi gel khác với kéo sợi dung dịch thông thường hoặc kéo sợi ướt, thường sử dụng polyme có trọng lượng phân tử cao làm nguyên liệu thô, được làm từ dung dịch bán loãng làm chất kéo sợi, dung dịch chuỗi phân tử linh hoạt để rối trong dung dịch bán loãng, sau đó kéo sợi, kết tinh, Chuỗi kéo dài có độ bền kéo cao, sau khi xử lý chiết xuất đến thời gian kéo dài nhiệt, được chế tạo bằng sợi có độ bền cao và mô đun cao.Phương pháp kéo sợi gel có các đặc điểm cơ bản sau: (1) polyme có trọng lượng phân tử cực cao được sử dụng làm nguyên liệu thô; (2) sử dụng dung dịch bán loãng làm nguyên liệu kéo sợi;(3) kéo dài siêu nhiệt đã được thực hiện và tỷ lệ độ bền kéo lớn hơn 30.
2.2 Phương pháp kéo sợi nóng chảy dẻo
Kéo sợi nóng chảy được làm bằng polyme tan chảy bằng cách kéo sợi nóng chảy và ép đùn.Kéo sợi nóng chảy dẻo trên cơ sở kéo sợi nóng chảy, thêm một lượng chất pha loãng thích hợp vào polyme tan chảy để kéo sợi, thông qua dung môi hỗn hợp trục vít đôi, sau đó ép đùn, ngâm trong chất chiết, sau đó kéo dài lặp đi lặp lại cuối cùng có thể có được độ bền cao và sợi polyethylene mô đun cao.
2.3 Phương pháp ép đùn trạng thái rắn áp suất cao
Nguyên lý của quá trình tạo hình đùn là dung môi rắn dạng hạt được thêm vào máy đùn, thùng nguyên liệu chứa dung môi rắn được nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy, để vật liệu rắn nóng chảy, tác nhân nóng chảy được vận chuyển đến đầu máy bằng một hình dạng cố định, sau đó sau khi làm nguội và tạo hình, sản phẩm cuối cùng được đông cứng lại.Phương pháp ép đùn rắn áp suất cao dựa trên cơ sở ép đùn tạo thành sự nóng chảy ở áp suất cao, tạo thành dung môi, sau đó qua lỗ phản lực, sau đó có độ bền kéo cao, và cuối cùng thu được polyetylen có trọng lượng phân tử cao.
2.4 Phương pháp kết tinh bề mặt
Do tốc độ phát triển của tinh thể sợi chậm nên phương pháp này hiếm khi được sử dụng để điều chế sợi UHMWPE.
Thời gian đăng: Oct-14-2018