Włókno polietylenowe o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE), znane również jako włókno polietylenowe o wysokiej wytrzymałości, jest jednym z trzech najnowocześniejszych włókien na świecie (włókno węglowe, włókno aramidowe i włókno polietylenowe o ultrawysokiej masie cząsteczkowej), a jednocześnie najwytrzymalszym włóknem na świecie. Jest lekkie jak papier i twarde jak stal, o wytrzymałości 15 razy większej niż stal i dwukrotnie większej niż włókno węglowe i aramid 1414 (włókno kevlarowe). Jest obecnie głównym materiałem do produkcji kamizelek kuloodpornych.
Jego masa cząsteczkowa waha się od 1,5 do 8 milionów, czyli jest kilkadziesiąt razy większa niż masa zwykłych włókien, od czego pochodzi jego nazwa. Charakteryzuje się on ponadto wyjątkowo dobrymi parametrami.
1. Struktura jest gęsta i charakteryzuje się dużą obojętnością chemiczną, a mocne roztwory kwasów i zasad oraz rozpuszczalniki organiczne nie mają wpływu na jej wytrzymałość.
2. Gęstość wynosi zaledwie 0,97 grama na centymetr sześcienny, a piasek może unosić się na powierzchni wody.
3. Stopień absorpcji wody jest bardzo niski, a suszenie przed formowaniem i przetwarzaniem zazwyczaj nie jest konieczne.
4. Charakteryzuje się doskonałą odpornością na starzenie pod wpływem warunków atmosferycznych i promieniowanie UV. Po 1500 godzinach ekspozycji na światło słoneczne, wskaźnik utrzymania wytrzymałości włókien wynosi nadal aż 80%.
5. Posiada doskonałe właściwości ekranujące promieniowanie i może być stosowana jako płyta osłonowa w elektrowniach jądrowych.
6. Odporność na niskie temperatury, zachowuje ciągliwość w temperaturze ciekłego helu (-269 ℃), podczas gdy włókna aramidowe tracą swoją kuloodporność w temperaturze -30 ℃; Może również zachować doskonałą udarność w ciekłym azocie (-195 ℃), cechę, której nie mają inne tworzywa sztuczne, dlatego może być stosowany jako komponent odporny na niskie temperatury w przemyśle jądrowym.
7. Odporność na zużycie, zginanie i zmęczenie rozciągające włókien polietylenowych o ultrawysokiej masie cząsteczkowej jest również najmocniejsza spośród dostępnych włókien o wysokiej wydajności, charakteryzując się wyjątkową odpornością na uderzenia i przecinanie. Włókno polietylenowe o ultrawysokiej masie cząsteczkowej, którego grubość wynosi zaledwie jedną czwartą grubości włosa, jest trudne do przecięcia nożyczkami. Przetworzony materiał tekstylny musi być cięty za pomocą specjalnej maszyny.
8. UHMWPE ma również doskonałe właściwości izolacji elektrycznej.
9. Higieniczne i nietoksyczne, mogą być stosowane w kontakcie z żywnością i lekami. W porównaniu z innymi tworzywami konstrukcyjnymi, włókna polietylenowe o ultrawysokiej masie cząsteczkowej mają wady, takie jak niska odporność termiczna, sztywność i twardość, ale można je poprawić poprzez metody takie jak wypełnianie i sieciowanie. Z punktu widzenia odporności termicznej, temperatura topnienia UHMWPE (136°C) jest zasadniczo taka sama jak zwykłego polietylenu, ale ze względu na dużą masę cząsteczkową i wysoką lepkość topnienia jest trudny w obróbce.
Czas publikacji: 30 kwietnia 2024 r.
