UHMWPE-Fasern haben viele ausgezeichnete Eigenschaften, wie zum Beispiel ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, ausgezeichnete Schlagfestigkeit, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, chemische Korrosionsbeständigkeit, ausgezeichnete Lichtbeständigkeit und so weiter.
1. Hervorragende mechanische Eigenschaften der UHMWPE-Faser.
UHMWPE-Fasern haben hervorragende mechanische Eigenschaften. Bei gleicher linearer Dichte ist die Zugfestigkeit von UHMWPE-Fasern 15-mal so hoch wie die von Stahldrahtseilen. Es ist 40 % höher als Aramidfasern, die ebenfalls zu den drei High-Tech-Fasern der Welt gehören, und zehnmal höher als hochwertige Stahlfasern und gewöhnliche Chemiefasern. Im Vergleich zu Stahl, E-Glas, Nylon, Polyamin, Kohlefaser und Borfaser sind seine Festigkeit und sein Modul höher als die dieser Fasern und seine Festigkeit ist die höchste unter den Materialien gleicher Qualität.
2.Ausgezeichnete Schlagfestigkeit der UHMWPE-Faser
Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht weisen eine hervorragende Schlagfestigkeit auf. Seine Fähigkeit, Energie zu absorbieren und Stößen während der Verformung und Formung zu widerstehen, ist höher als die von Aramidfasern und Kohlefasern, die auch die „drei Hightech-Fasern der Welt“ sind. Im Vergleich zu Polyamid, Aramid, E-Glasfaser, Kohlefaser und Aramidfaser weisen UHMWPE-Fasern eine höhere Gesamtenergieabsorption auf als Stöße.
3. Hervorragende Verschleißfestigkeit der UHMWPE-Faser
Im Allgemeinen gilt: Je größer der Modul des Materials, desto geringer die Verschleißfestigkeit. Bei UHMWPE-Fasern ist jedoch das Gegenteil der Fall. Da UHMWPE-Fasern einen niedrigeren Reibungskoeffizienten haben, ist die Verschleißfestigkeit umso höher, je größer der Modul ist. Vergleicht man den Reibungskoeffizienten von UHMWPE-Fasern mit dem von Kohlenstofffasern und Aramidfasern, sind die Verschleißfestigkeit und Biegeermüdung von UHMWPE-Fasern viel höher als die von Kohlenstofffasern und Aramidfasern. Daher ist die Verschleißfestigkeit besser als bei anderen Hochleistungsfasern. Aufgrund seiner hervorragenden Verschleißfestigkeit und Biegefestigkeit ist auch seine Verarbeitungsleistung hervorragend und es lässt sich leicht zu anderen Verbundmaterialien und Stoffen verarbeiten.
4.Chemische Korrosionsbeständigkeit von UHMWPE-Fasern
Die chemische Struktur der UHMWPE-Faser ist relativ einfach und ihre chemischen Eigenschaften sind relativ stabil. Darüber hinaus verfügt es über eine stark kristalline Strukturorientierung, die es weniger anfällig für den Angriff aktiver Gene in starken Säuren und starken Basen macht und seine ursprünglichen chemischen Eigenschaften und Struktur beibehalten kann. Daher ist es für die meisten chemischen Substanzen nicht leicht, es zu korrodieren. Nur wenige organische Lösungen können es leicht aufquellen lassen und der Verlust seiner mechanischen Eigenschaften beträgt weniger als 10 %. Die Festigkeitserhaltung von UHMWPE-Fasern und Aramidfasern in verschiedenen chemischen Medien wurde verglichen. Die Korrosionsbeständigkeit von UHMWPE-Fasern ist offensichtlich höher als die von Aramidfasern. Es ist besonders stabil in Säuren, Laugen und Salzen und seine Festigkeit geht nur in Natriumhypochloritlösung verloren.
5. Hervorragende Lichtbeständigkeit der UHMWPE-Faser
Da die chemische Struktur der UHMWPE-Faser stabil ist, ist ihre Lichtbeständigkeit auch die beste unter den High-Tech-Fasern. Aramidfasern sind nicht UV-beständig und können nur unter Vermeidung direkter Sonneneinstrahlung verwendet werden. Vergleicht man UHMWPE-Fasern mit Nylon, Aramid mit hohem Modul und niedrigem Modul, ist die Festigkeitserhaltung von UHMWPE-Fasern deutlich höher als die anderer Fasern.
6.Andere Eigenschaften der UHMWPE-Faser
UHMWPE-Fasern verfügen außerdem über gute hydrophobe Eigenschaften, Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, elektrische Isolationseigenschaften und eine lange Lebensdauer. Es ist die einzige Hightech-Faser, die auf dem Wasser schwimmen kann, und außerdem ein ideales Material für niedrige Temperaturen.
Es hat aber auch Nachteile, nämlich den niedrigen Schmelzpunkt. Während der Verarbeitung darf die Temperatur 130 °C nicht überschreiten, da sonst das Kriechphänomen auftritt und die Lebensdauer aufgrund der schwachen Kraft zwischen den Molekülketten der UHMWPE-Fasern verkürzt wird. Auf der UHMWPE-Faser gibt es keine Farbstoffgruppe, wodurch ihre Benetzbarkeit schlecht ist. Der Farbstoff kann nur schwer in die Faser eindringen, was zu einer schlechten Färbeleistung führt. Diese Mängel wirken sich auf den Anwendungsbereich aus.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 11. August 2022
