خواص عالی فیبر UHMWPE

فیبر UHMWPE دارای خواص بسیار عالی مانند خواص مکانیکی عالی، مقاومت در برابر ضربه عالی، مقاومت در برابر سایش عالی، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، مقاومت در برابر نور عالی و غیره است.

1. خواص مکانیکی عالی فیبر UHMWPE.

فیبر UHMWPE دارای خواص مکانیکی عالی است.تحت چگالی خطی یکسان، استحکام کششی فیبر UHMWPE 15 برابر سیم طناب فولادی است.40 درصد بالاتر از الیاف آرامید است که همچنین یکی از سه الیاف با تکنولوژی بالا در جهان است و 10 برابر بالاتر از الیاف فولادی با کیفیت بالا و الیاف شیمیایی معمولی است.در مقایسه با فولاد، E-glass، نایلون، پلی آمین، فیبر کربن و فیبر بور، استحکام و مدول آن بیشتر از این الیاف است و استحکام آن در بین مواد با کیفیت بالاتر است.

2. مقاومت در برابر ضربه عالی فیبر UHMWPE

الیاف پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر ضربه است.توانایی آن در جذب انرژی و مقاومت در برابر ضربه در هنگام تغییر شکل و قالب‌گیری بالاتر از فیبر آرامید و فیبر کربن است که همچنین "سه الیاف با تکنولوژی بالا در جهان" هستند.در مقایسه با پلی آمید، آرامید، فیبر شیشه ای E، فیبر کربن و الیاف آرامید، فیبر UHMWPE جذب کل انرژی بیشتری نسبت به ضربه دارد.

3. مقاومت در برابر سایش عالی فیبر UHMWPE

به طور کلی، هرچه مدول مواد بیشتر باشد، مقاومت به سایش کمتر است، اما برای فیبر UHMWPE، برعکس است.از آنجایی که فیبر UHMWPE دارای ضریب اصطکاک کمتری است، هر چه مدول بیشتر باشد، مقاومت به سایش بالاتر است.در مقایسه ضریب اصطکاک فیبر UHMWPE با الیاف کربن و الیاف آرامید، مقاومت به سایش و خستگی خمشی فیبر UHMWPE بسیار بالاتر از فیبر کربن و الیاف آرامید است.بنابراین مقاومت سایشی آن بهتر از سایر الیاف با کارایی بالا است.به دلیل مقاومت در برابر سایش و مقاومت خمشی عالی، عملکرد پردازش آن نیز برتر است و به راحتی می توان آن را در سایر مواد و پارچه های کامپوزیتی ساخت.

4. مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی فیبر UHMWPE

ساختار شیمیایی فیبر UHMWPE نسبتا ساده است و خواص شیمیایی آن نسبتاً پایدار است.علاوه بر این، دارای جهت گیری ساختاری بسیار کریستالی است که باعث می شود کمتر در برابر حمله ژن های فعال در اسیدهای قوی و بازهای قوی آسیب پذیر باشد و می تواند خواص و ساختار شیمیایی اصلی خود را حفظ کند.بنابراین، اغلب مواد شیمیایی به راحتی آن را خورده نمی کنند.فقط چند محلول آلی می تواند کمی آن را متورم کند و از دست دادن خواص مکانیکی آن کمتر از 10٪ است.استحکام الیاف UHMWPE و الیاف آرامید در محیط های شیمیایی مختلف مقایسه شد.مقاومت در برابر خوردگی فیبر UHMWPE به وضوح بالاتر از الیاف آرامید است.به ویژه در اسید، قلیایی و نمک پایدار است و قدرت آن فقط در محلول هیپوکلریت سدیم از بین می رود.

5. مقاومت نور عالی فیبر UHMWPE

از آنجایی که ساختار شیمیایی فیبر UHMWPE پایدار است، مقاومت نوری آن نیز در بین الیاف با تکنولوژی بالا بهترین است.فیبر آرامید در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم نیست و فقط در شرایطی که از نور مستقیم خورشید دوری می‌کند قابل استفاده است.در مقایسه الیاف UHMWPE با نایلون، آرامید با مدول بالا و مدول پایین، حفظ استحکام فیبر UHMWPE به طور قابل توجهی بیشتر از سایر الیاف است.

6. سایر خواص فیبر UHMWPE

فیبر UHMWPE همچنین دارای خاصیت آبگریز خوب، مقاومت در برابر آب و رطوبت، خاصیت عایق الکتریکی و عمر طولانی پرپیچ و خم است.این تنها فیبر با تکنولوژی بالا است که می تواند روی آب شناور باشد و همچنین یک ماده ایده آل در دمای پایین است.

اما معایبی هم دارد یعنی نقطه ذوب پایین است.در طول پردازش، دما نباید از 130 ℃ تجاوز کند، در غیر این صورت، پدیده خزش رخ می دهد و عمر مفید به دلیل نیروی ضعیف بین زنجیره های مولکولی الیاف UHMWPE کوتاه می شود.هیچ گروه رنگی روی الیاف UHMWPE وجود ندارد که باعث ترشوندگی آن ضعیف می شود.نفوذ رنگ به داخل الیاف دشوار است و در نتیجه عملکرد رنگرزی ضعیفی دارد.این کاستی ها بر دامنه کاربرد آن تأثیر می گذارد.