Vynikající vlastnosti vlákna UHMWPE

Vlákno UHMWPE má mnoho vynikajících vlastností, jako jsou vynikající mechanické vlastnosti, vynikající odolnost proti nárazu, vynikající odolnost proti opotřebení, chemická odolnost proti korozi, vynikající odolnost proti světlu a tak dále.

1. Vynikající mechanické vlastnosti vlákna UHMWPE.

Vlákno UHMWPE má vynikající mechanické vlastnosti. Při stejné lineární hustotě je pevnost v tahu vlákna UHMWPE 15krát vyšší než u ocelového lana. Je o 40 % vyšší než u aramidového vlákna, které je také jedním ze tří high-tech vláken na světě, a 10krát vyšší než u vysoce kvalitního ocelového vlákna a běžných chemických vláken. Ve srovnání s ocelí, E-skleněným vláknem, nylonem, polyaminem, uhlíkovými vlákny a bórovými vlákny je jeho pevnost a modul vyšší než u těchto vláken a jeho pevnost je nejvyšší mezi materiály stejné kvality.

2. Vynikající odolnost proti nárazu vlákna UHMWPE

Polyetylénové vlákno s ultravysokou molekulovou hmotností má vynikající odolnost proti nárazu. Jeho schopnost absorbovat energii a odolávat nárazu během deformace a tvarování je vyšší než u aramidových a uhlíkových vláken, která jsou také „třemi high-tech vlákny na světě“. Ve srovnání s polyamidem, aramidem, skleněnými vlákny E, uhlíkovými a aramidovými vlákny má vlákno UHMWPE vyšší celkovou absorpci energie než při nárazu.

3. Vynikající odolnost proti opotřebení vlákna UHMWPE

Obecně platí, že čím vyšší je modul materiálu, tím nižší je odolnost proti opotřebení, ale u vlákna UHMWPE je to naopak. Protože vlákno UHMWPE má nižší koeficient tření, čím vyšší je modul, tím vyšší je odolnost proti opotřebení. Ve srovnání s koeficientem tření vlákna UHMWPE s uhlíkovými a aramidovými vlákny je odolnost proti opotřebení a únava v ohybu u vlákna UHMWPE mnohem vyšší než u uhlíkových a aramidových vláken. Jeho odolnost proti opotřebení je tedy lepší než u jiných vysoce výkonných vláken. Díky vynikající odolnosti proti opotřebení a ohybu je také lepší ve zpracování a lze jej snadno zpracovat na jiné kompozitní materiály a tkaniny.

4. Chemická korozní odolnost vlákna UHMWPE

Chemická struktura vlákna UHMWPE je relativně jednoduchá a jeho chemické vlastnosti jsou relativně stabilní. Navíc má vysoce krystalickou strukturu, díky čemuž je méně náchylné k napadení aktivními geny v silných kyselinách a silných zásadách a dokáže si zachovat své původní chemické vlastnosti a strukturu. Proto je většina chemických látek obtížně koroduje. Pouze několik organických roztoků ho může mírně nabobtnat a ztráta jeho mechanických vlastností je menší než 10 %. Byla porovnána zachování pevnosti vlákna UHMWPE a aramidového vlákna v různých chemických prostředích. Korozní odolnost vlákna UHMWPE je zjevně vyšší než u aramidového vlákna. Je obzvláště stabilní v kyselinách, zásadách a solích a jeho pevnost se ztrácí pouze v roztoku chlornanu sodného.

5. Vynikající odolnost UHMWPE vlákna vůči světlu

Vzhledem k tomu, že chemická struktura vlákna UHMWPE je stabilní, je jeho odolnost vůči světlu také nejlepší mezi high-tech vlákny. Aramidové vlákno není odolné vůči UV záření a lze jej použít pouze za podmínky, že se vyhnete přímému slunečnímu záření. Ve srovnání s vláknem UHMWPE s nylonem, aramidem s vysokým a nízkým modulem pružnosti, je zachování pevnosti vlákna UHMWPE výrazně vyšší než u jiných vláken.

6. Další vlastnosti vlákna UHMWPE

Vlákno UHMWPE má také dobré hydrofobní vlastnosti, odolnost vůči vodě a vlhkosti, elektrické izolační vlastnosti a dlouhou životnost. Je to jediné high-tech vlákno, které dokáže plavat na vodě, a je také ideálním materiálem pro nízké teploty.

Má však i své nevýhody, a to nízký bod tání. Během zpracování by teplota neměla překročit 130 °C, jinak by docházelo k tečení a zkracovala by se životnost v důsledku slabé síly mezi molekulárními řetězci vláken UHMWPE. Vlákno UHMWPE neobsahuje barvicí skupinu, což snižuje jeho smáčivost. Barvivo obtížně proniká do vlákna, což má za následek špatné barvicí vlastnosti. Tyto nedostatky ovlivňují rozsah jeho použití.