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超高分子量聚乙烯纤维现状的研究

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超高分子量聚乙烯纤维现状的研究

作者:任道欢喻亚格罗玲肖明峥

来源:《中国科技博览》2013年第16期

[摘要]介绍超高分子量聚乙烯纤维的结构特点,性能及加工方法。描述了纤维在各领域的应用,介绍了国内外生产厂家对超高分子量聚乙烯的改性方法和应用。并指出其今后的发展。

[关键词]超高分子量聚乙烯;聚乙烯纤维;改性;应用

中图分类号:TQ342.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)16-0271-01

超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethelene简称UHMWPE)是一种线

性结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。超高分子量聚乙烯纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀、密度低等特性,是近年来继碳纤维,芳香族聚酰胺类纤维之后出现的第三代高性能纤维,具有其他工程塑料所无法比拟的抗冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、耐低温性、耐应力开裂、抗粘附能力、优良的电绝缘性、安全卫生及自身润滑性等性能,目前已广泛应用于制

备防弹衣,防爆头盔,防爆盾牌,安全防护服,特种织布,风筝线,运动器材,海洋绳缆

(如风帆,拖曳线,渔网),高强力复合材料及地工织物。

由于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂的分子量大多在一百万以上,熔融黏度太高,并不能用一般的方式来加工,目前世界知名公司如荷兰DSM,日本Toyobo与美国Allied Signal多以凝胶纺丝工艺(gel spinning process)来制备此种高强力UHMWPE纤维。

1 超高分子量聚乙烯性能和特点

超高分子量聚乙烯一般是指相对分子质量在100万以上的聚乙烯,虽然他的分子结构排列与普通聚乙烯完全相同,但由于它具有非常高的相对分子质量(普通聚乙烯的相对分子质量仅为2万~3万),则赋予他许多普通聚乙烯所没有的优异性能,是一种性能优异的塑料。

1.1 耐磨性能

UHMWPE耐磨损性能非常卓越,砂浆磨损试验表明,比一般碳钢和铜等金属要耐磨数倍、比尼龙耐磨4倍。且随分子量的增大,其耐磨性能也进一步提高,但当分子量达到一定数值时,其耐磨性能不再随分子量的增大而发生变化。

1.2 耐冲击性能

UHMWPE耐冲击强度是目前塑料中最高,其耐冲击强度比PA6和PP大10倍。

1.3 摩擦系数

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