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      超高分子量聚乙烯板的研究發展有那些

      2021-12-17 14:54:03

      超高分子量聚乙烯板的研究發展有那些


        超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是高性能聚烯烴材料的典型代表。其穩定的線性長鏈結構使其具有高強度、耐沖擊、耐磨、自潤滑、耐化學腐蝕、耐低溫等諸多優良性能。近年來,超高分子量聚乙烯的加工改性技術得到了拓展和優化,形成了多種超高分子量聚乙烯產品,廣泛應用于軍事和民用的各個領域。

      超高分子量聚乙烯板

        超高分子聚乙烯板的主要性能:


        好的耐磨性,良好的耐低溫沖擊性、自潤滑性、無毒、耐水、耐化學藥品性,耐熱性優于一般PE,缺點是耐熱性(熱變形溫度)低、加工成型性差,外表面硬度,剛性,耐蠕變性不如一般工程塑料,膨脹系數偏大。UHMWPE流動性差,熔融狀態下粘度高,是呈橡膠狀的高粘彈性體,早期僅能用壓制和燒結方法成型,目前也可用擠出、注塑和吹塑方法加工。


        機械性能高于一般的高密度聚乙烯。具有突出的抗沖擊性、耐應力開裂性、耐高溫蠕變性、低摩擦系數、自潤滑性,卓.越的耐化學腐蝕性、抗疲勞性、噪音阻尼性、耐核輻射性等。


        使用溫度100~110℃。耐寒性好,可在-269℃下使用。密度0.935g/cm3,分子量200萬的產品,其斷裂拉伸強度40MPa,斷裂伸長率350%,彎曲彈性模量600MPa,懸臂梁缺口沖擊沖不斷。磨耗量(MPC法)20mm。


        特殊加工技術


        以凍膠紡絲—超拉伸技術制備高強度、高模量聚乙烯纖維是70年代末出現的一種新穎紡絲方法。荷蘭DSM公司早于1979年申請專利,隨后美國Allied公司、日本與荷蘭聯合建立的Toyobo-DSM公司、日本Mitsui公司都實現了工業化生產。中國紡織大學化纖所從1985年開始該項目的研究,逐步形成了自己的技術,制得了高性能的UHMWPE纖維。


        UHMWPE凍膠紡絲過程簡述如下:溶解UHMWPE于適當的溶劑中,制成半稀溶液,經噴絲孔擠出,然后以空氣或水驟冷紡絲溶液,將其凝固成凍膠原絲。在凍膠原絲中,幾乎所有的溶劑被包含其中,因此UHMWPE大分子鏈的解纏狀態被很好地保持下來,而且溶液溫度的下降,導致凍膠體中UHMWPE折疊鏈片晶的形成。這樣,通過超倍熱拉伸凍膠原絲可使大分子鏈充分取向和高度結晶,進而使呈折疊鏈的大分子轉變為伸直鏈,從而制得高強度、高模量纖維。

      超高分子量聚乙烯板

        UHMWPE纖維是當今世界上第三代特種纖維,強度高達30.8cN/dtex,比強度是化纖中高的,又具有較好的耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐光等優良性能。它可直接制成繩索、纜繩、漁網和各種織物:防彈背心和衣服、防切割手套等,其中防彈衣的防彈效果優于芳綸。國際上已將UHMWPE纖維織成不同纖度的繩索,取代了傳統的鋼纜繩和合成纖維繩等。UHMWPE纖維的復合材料在軍事上已用作裝甲兵器的殼體、雷達的防護外殼罩、頭盔等;體育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。


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