Vorbereitung der UHMWPE-Faser

UHMWPE, auch bekannt als hochfestes Hochmodul-Polyethylen, ist derzeit eines der Hochleistungsmaterialien weltweit.Aufgrund seiner umfassenden hervorragenden Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und geringe Dichte wird es derzeit in militärischen Schutzmaterialien, militärischen mechanischen Materialien, Luft- und Raumfahrtausrüstung und anderen militärischen Bereichen eingesetzt.

UHMWPE, auch bekannt als hochfestes Hochmodul-Polyethylen, ist derzeit eines der Hochleistungsmaterialien weltweit.Aufgrund seiner umfassenden hervorragenden Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und geringe Dichte wird es derzeit in militärischen Schutzmaterialien, militärischen mechanischen Materialien, Luft- und Raumfahrtausrüstung und anderen militärischen Bereichen eingesetzt.Die Entwicklung von Hochleistungsfasern ist die Grundlage für die militärische Ausrüstung eines Landes, und das fortschrittliche Material kann zur fortschrittlichen Militärtechnologie führen, die zu einer wichtigen materiellen Grundlage für den Aufbau eines mächtigen modernen Landes geworden ist und eine entscheidende Position einnimmt im Bereich militärischer Materialien weltweit.

1. Eigenschaften der UHMWPE-Faser

UHMWPE-Fasern haben hervorragende Gesamteigenschaften, ihre relative Dichte ist gering und sie können auf dem Wasser schwimmen.UndUHMWPE-Faserist derzeit die stärkste Faser der Welt.Im Vergleich zu Stahl ist UHMWPE-Faser mehr als zehnmal stärker als hochwertiger Stahl.Darüber hinaus weisen UHMWPE-Fasern auch eine starke Korrosionsbeständigkeit, chemische Beständigkeit, Verschleißfestigkeit und andere Eigenschaften sowie eine umfassende Leistung auf. UHMWPE-Fasern spielen in vielen wichtigen Bereichen in China eine wichtige Rolle.

1.1 Hervorragende mechanische Eigenschaften

Im Vergleich zu anderen Hochleistungsfasern ist die Faserdichte von UHMWPE nach herkömmlichen PE- und Polypropylenfasern die zweitgrößte und das optimale Fasermaterial mit der geringsten Dichte unter den kugelsicheren Materialien.Es kann das Gewicht des Materials reduzieren und einen leichten Effekt erzielen, während gleichzeitig eine bessere kugelsichere Leistung gewährleistet wird.

Im Vergleich zu anderen Eigenschaften liegt die Zugfestigkeit von UHMWPE nur an zweiter Stelle gegenüber der von PBO und Polyarylesterfasern und unterscheidet sich nur um 0,1 von der von Polyarylesterfasern.Man erkennt, dass UHMWPE eine hervorragende Zugfestigkeit aufweist.

Im Vergleich zu anderen Fasern liegt der Anfangsmodul nur an zweiter Stelle gegenüber PBO und Kohlenstofffasern, was darauf hindeutet, dass die Faser eine relativ gute Beständigkeit gegen Spannungsschäden aufweist und nicht anfällig für Verformungen ist.Es handelt sich um eine Art charakteristische Faser mit ultrahoher spezifischer Festigkeit und spezifischem Modul, die in kugelsicherem Material eine wichtige Rolle spielt.

1.2 Elektrische Isolationsleistung

Das Radarwellenphänomen des UHMWPE-Faserreflexionsvermögens ist sehr gering, die hohe Leitungseffizienz erhöht die Dielektrizitätskonstante von Verbundwerkstoffen.Obwohl die Dielektrizitätskonstante und der Verlustwert von Polyethylen unter anderen Materialien am geringsten sind, weisen UHMWPE-Fasern die Leistung auf, die herkömmliche Polyethylenfasern nicht erreichen können, und sie haben eine bessere Wirkung als allgemeine Materialien, weshalb sie das bevorzugte Material für Radarradome sind hohe Qualität und Lichteffekt.

1. 3 Witterungsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit

UHMWPE-Fasern weisen eine hervorragende Wetterbeständigkeit auf und können die ursprüngliche hohe Leistung auch nach langer Beleuchtungszeit und rauer Umgebung unverändert beibehalten.Gleichzeitig weisen UHMWPE-Fasern in Hochleistungsmaterialien eine höhere Verschleißfestigkeit und Biegeermüdungsbeständigkeit auf als Aramidfasern, sodass die Verschleißfestigkeit dieser Faser besser ist als bei anderen Hochleistungsfasern.Aufgrund seiner hohen Verschleißfestigkeit und einfachen Verarbeitungseigenschaften hat es gute Anwendungsaussichten im industriellen Bereich.

1. 4 Chemische Korrosionsbeständigkeit

Die innere Struktur der UHMWPE-Faser ist relativ dicht.Gerade aufgrund der hohen Kristallinität und Orientierung der Molekülkette im Inneren der Faser weist die Faser eine starke chemische Trägheit auf.Daher kann die Faser im Säure- und Basenzustand oder im Hoch- und Tieftemperaturzustand ihre ursprüngliche Leistung über einen langen Zeitraum unverändert beibehalten und sich dennoch an die raue Umgebung anpassen und dort ihren Wert ausspielen.

1. 5 Selbstschmierende Eigenschaften

UHMWPE-Material hat im Vergleich zu anderen technischen Materialien einen sehr niedrigen Reibungsfaktor, ein niedriger Reibungsfaktor sorgt für eine bessere Selbstschmierleistung der Faser selbst, es ist das beste Material unter Kunststoffmaterialien, wenn kein Schmiermittel vorhanden ist, daher wird UHMWPE-Material häufig verwendet im Ingenieurwesen, mit sehr hohem Gebrauchswert.Im Betrieb der Maschine werden UHMWPE-Fasern verwendet, im Vergleich zu herkömmlichen Stahl- und Messingfasern ist der Schmierstoff im Betrieb besser.Daher spart UHMWPE-Faser im Vergleich zu herkömmlichen Materialien nicht nur die Rohstoffkosten, sondern garantiert auch einen hervorragenden Leistungseffekt, sodass der Gebrauchswert höher ist.

2. Herstellungsmethode der UHMWPE-Faser

2.1 Gelspinnmethode

Es gibt viele Methoden zur Herstellung von Hochleistungs-UHMWPE-Fasern, aber aufgrund des Lösungsmittels selbst ist die Herstellung von UHMWPE-Fasern nicht möglich.Das Gelspinnen ist die idealste Methode.Das Gelspinnverfahren unterscheidet sich vom allgemeinen Lösungsspinnen oder Nassspinnen. Im Allgemeinen werden Polymere mit hohem Molekulargewicht als Rohmaterial verwendet, die aus einer halbverdünnten Lösung als Spinnlösung, einer flexiblen Molekülkettenlösung zum Verwirren in der halbverdünnten Lösung hergestellt werden, und anschließendes Spinnen, Kristallisieren, Hochfeste Dehnungskette, nach der Extraktionsbehandlung bis zur mehrfachen thermischen Dehnung, die aus hochfesten und hochmoduligen Fasern hergestellt wird.Das Gelspinnverfahren hat die folgenden grundlegenden Eigenschaften: (1) Polymer mit ultrahohem Molekulargewicht wird als Rohmaterial verwendet; (2) halbverdünnte Lösung wird als Spinnmaterial verwendet;(3) Es wurde eine hyperthermische Streckung durchgeführt und das Zugverhältnis war größer als 30.

2.2 Plastifizierendes Schmelzspinnverfahren

Beim Schmelzspinnen wird Polymerschmelze durch Schmelzspinnen und Extrudieren hergestellt.Das Spinnen aus plastifizierter Schmelze basiert auf dem Schmelzspinnen, bei dem der Polymerschmelze zum Spinnen eine geeignete Menge Verdünnungsmittel durch das gemischte Doppelschneckenlösungsmittel zugesetzt und dann extrudiert, mit dem Extraktionsmittel getränkt und anschließend wiederholt gedehnt wird, um schließlich eine hohe Festigkeit zu erreichen und hochmodulige Polyethylenfaser.

2.3 Hochdruck-Festkörperextrusionsverfahren

Das Prinzip der Extrusionsformung besteht darin, dass dem Extruder körniges festes Lösungsmittel zugesetzt wird, der Materialzylinder, der das feste Lösungsmittel enthält, auf die Schmelztemperatur erhitzt wird, so dass das feste Material geschmolzen wird, und das geschmolzene Mittel mit a zum Kopf der Maschine transportiert wird feste Form, und nach dem Abkühlen und Formen wird das Endprodukt verfestigt.Das Hochdruck-Feststoffextrusionsverfahren basiert auf der Extrusion, der Hochdruckschmelzung, der Bildung eines Lösungsmittels, der anschließenden Durchströmung des Düsenlochs und der anschließenden Hochzugfestigkeit, um schließlich Polyethylen mit hohem Molekulargewicht zu erhalten.

2.4 Oberflächenkristallisationsmethode

Aufgrund der langsamen Wachstumsrate von Faserkristallen wird diese Methode bei der Herstellung von UHMWPE-Fasern selten verwendet.

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