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超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维,又称高强高模聚乙烯纤维,是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,由分子量为100万至500万的聚乙烯纺制而成 。
目前世界上三大高性能纤维是芳纶纤维、碳纤维和超高分子量聚乙烯纤维 。目前,由于技术问题,国内只少量生产芳纶纤维 。碳纤维仍处于实验和初级生产阶段,产品只能用于耐磨填料等领域;自1994年UHMWPE纤维在统一中突破关键生产技术以来,中国已形成多个UHMWPE纤维产业化生产基地 。

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运行特性
1.高比强度和比模量 。比强度是同截面钢丝的十几倍,比模量仅次于超级碳纤维 。
2.纤维密度低,密度为0.97-0.98g/cm3,可浮于水面 。
3.断裂伸长率低,断裂功大,吸收能量能力强,因此具有突出的抗冲击性和耐切割性 。
4.抗紫外线、中子和γ射线、高比能量吸收、低介电常数和高电磁波透过率 。
5.耐化学腐蚀,耐磨损,弯曲寿命长 。
物理属性:
密度:0.97 ~ 0.98克/立方厘米 。它的密度比水低,可以浮在水面上 。
强度:2.8 ~ 4 N/tex 。

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模量:91 ~ 140 n/tex 。
【聚乙烯又叫什么 聚乙烯是什么】延伸:3.5% ~ 3.7% 。
间位芳纶纤维的冲击能量比是间位芳纶纤维的近两倍,耐磨性好,摩擦系数低,但其应力下的熔点只有145 ~ 160℃ 。
国内外研发现状
目前国外有荷兰DSM、美国Honeywell、日本东洋纺三家公司可以工业化生产超高分子量聚乙烯纤维,年产量不到9000吨 。
UHMWPE纤维在欧美和日本的使用结构有所不同 。主要用于欧美的防弹衣和武器装备,占总量的60% ~ 70%,其次是绳索和缆绳占20%,渔网占5%,劳保占5%;日本主要用于绳索、渔网、防护手套,尤其是防割手套 。其在汽车生产涂装工艺中的应用已达到超高分子量聚乙烯纤维总需求量的1/4 。
我国自1985年开始研究超高分子量聚乙烯纤维 。东华大学、盐城超高分子材料工程技术研究所相继加入研发行列,取得一系列重大理论突破 。随即,一些企业投入中试和小规模工业生产 。到目前为止,通过不懈的努力,他们的纤维性能已经达到国际中间水平,并有自己的特色,其中一些已经进入大规模生产阶段 。目前国内有上海化工研究院、郑州安泰防护科技有限公司、北京同益众特种纤维科技发展有限公司、湖南中泰专用设备有限公司、宁波大成新材料有限公司、山东爱迪高分子材料有限公司五家超高分子量聚乙烯纤维,都取得了很大的成绩 。此外,还有无锡富坤化工有限公司、九江中科新兴新材料有限公司、上海连乐化工科技有限公司、安徽特佳金精细化工有限公司
应用领域
国防方面
由于其良好的抗冲击性和较高的比能量吸收,该纤维可制成军事上的防护服、头盔和防弹材料,如直升机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护壳、导弹盾牌、防弹衣、防刺服和盾牌等 。,其中防弹衣的应用最为引人注目 。它具有柔软、防弹效果比芳纶更好的优点,现在已经成为占领美国防弹背心市场的主要纤维 。此外,UHMWPE纤维复合材料的比冲击载荷值U/p是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶纤维的2倍以上 。国外用这种纤维增强树脂复合材料制成的防弹防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强复合材料头盔的替代品 。
航空空
在航空航天工程中,由于这种纤维复合材料重量轻、强度高、抗冲击性好,适用于各种飞行器的翼尖结构、航天器结构和浮筒飞机 。这种纤维还可以作为航天飞机着陆的降落伞和飞机上悬挂重物的绳索,代替传统的钢丝绳和合成纤维绳,发展速度极其迅速 。
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