Sifat Luar Biasa Dari Serat UHMWPE

Struktur unik UHMWPE memberikan sifat fisik dan kimia yang sangat baik, namun struktur tulang punggung makromolekul linier fleksibel UHMWPE dan berat molekulnya yang sangat tinggi (tulang punggung molekul panjang) juga membatasi proses pencetakan bahan ini. Karena rantai molekulnya yang panjang, rantai makromolekul UHMWPE masih mempertahankan keadaan saling melengkung dan berkelok-kelok setelah meleleh, menghasilkan viskositas yang tinggi dalam keadaan cair, yang tidak dapat membentuk keadaan aliran kental tetapi keadaan elastis yang tinggi, dan titik lelehnya indeks hampir 0. Oleh karena itu, metode pemrosesan dan pencetakan ekstrusi dan pemintalan yang biasa digunakan dalam polietilen tidak dapat dicapai melalui peleburan panas. Pada saat yang sama, laju geser kritis UHMWPE dalam keadaan elastis tinggi rendah, dan viskositas lelehan sangat besar, sehingga mudah membuat permukaan produk menjadi tidak rata, tertekuk, kasar, retak leleh dan lainnya. permasalahan pada proses ekstrusi atau injection molding yang juga menjadi faktor penyebab material sulit untuk diproses. Dibandingkan dengan serat konvensional, serat UHMWPE paling memperhatikan kekuatan tarik tinggi dan modulus tarik, kepadatan rendah, dan ketahanan benturan tinggi berdasarkan struktur rantai fleksibel. Selain itu, serat UHMWPE memiliki insulasi yang sangat baik, ketahanan suhu rendah, stabilitas kimia, dan hidrofobisitas.
1 Serat polietilen dengan berat molekul sangat tinggi memiliki sifat mekanik yang sangat baik
Serat UHMWPE memiliki sifat mekanik yang sangat baik. Di bawah kepadatan linier yang sama, kekuatan tarik serat UHMWPE adalah 15 kali lipat dari tali kawat baja, 40% lebih tinggi dari serat aramid, dan 10 kali lipat dari serat baja berkualitas tinggi dan serat komposit biasa. Dibandingkan dengan baja, kaca laminasi E, nilon, polienamina, ia memiliki kekuatan dan modulus yang lebih tinggi, serta memiliki kekuatan tertinggi pada bahan baku dengan kualitas yang sama.
2 Serat polietilen dengan berat molekul sangat tinggi dengan kepadatan dan kekuatan spesifik yang sangat baik
Kepadatan serat UHMWPE adalah sekitar {{0}}.95g/cm3 ~ 0.98g/cm3, yang memiliki kepadatan lebih rendah dari serat karbon dan serat aramid, dan kepadatannya lebih kecil dari kepadatan air, serupa hingga polipropilen, merupakan serat khusus berperforma tinggi dengan kepadatan lebih rendah dari air.
Serat UHMWPE adalah jenis serat ringan berkekuatan tinggi, kekuatan spesifiknya jauh lebih baik daripada serat karbon, aramid dan serat polimer khusus lainnya.
Kekuatan tarik serat UHMWPE adalah sekitar 2,8 ~ 4N/tex (densitas dihitung pada 0.98g/cm3, kekuatan tariknya sekitar 2744MPa ~ 3920MPa). Modulus tariknya sekitar 91 ~ 140N/tex (densitas dihitung 0,98g/cm3, maka modulus tariknya sekitar 90GPa ~ 137GPa). Meskipun kekuatan tarik serat UHMWPE mirip dengan serat khusus seperti serat karbon dan aramid, kekuatan tarik spesifik UHMWPE sekitar 50% lebih tinggi dibandingkan dengan aramid dan serat karbon, yang pada dasarnya merupakan kekuatan tarik spesifik polimer tertinggi. serat khusus saat ini.
3 Serat polietilen dengan berat molekul sangat tinggi memiliki ketahanan aus yang sangat baik
Secara umum, semakin besar modulus bahan baku, semakin rendah ketahanan ausnya, namun untuk serat UHMWPE justru sebaliknya. Karena koefisien gesekan serat UHMWPE rendah, semakin tinggi modulusnya maka semakin tinggi pula ketahanan ausnya. Oleh karena itu, ketahanan ausnya lebih unggul dibandingkan serat kimia unggulan lainnya. Karena ketahanan aus dan ketahanan lenturnya, ia memiliki karakteristik produksi dan pemrosesan yang sangat baik serta mudah untuk memproduksi bahan polimer dan tekstil lainnya.
4 Serat UHMWPE tahan terhadap korosi kimia
Struktur kimia serat UHMWPE relatif sederhana, sifat fisik relatif stabil, dan kecenderungan struktur kristal tinggi. Oleh karena itu, gen aktif dalam asam dan basa kuat tidak mudah diserang, dan hanya beberapa larutan kimia organik lainnya yang dapat membuatnya sedikit membengkak, dan kerusakan sifat mekaniknya kurang dari 10%. Serat polietilen dengan kandungan sangat tinggi dan serat aramid memiliki tingkat retensi kekuatan tekan yang sangat tinggi dalam berbagai bahan kimia. Ketahanan korosi dari serat polietilen dengan kandungan sangat tinggi secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan serat aramid. Strukturnya sangat stabil dalam asam, basa dan garam, dan kekuatannya hanya rusak dalam larutan natrium hipoklorit.
Serat 5 UHMWPE memiliki ketahanan cahaya yang baik
Struktur kimia serat UHMWPE stabil, sehingga ketahanan cahayanya juga terbaik di antara serat kimia baru. Tingkat retensi kekuatan serat UHMWPE jelas lebih tinggi daripada nilon, dan tingkat retensi kekuatan serat aramid modulus tinggi dan rendah ditingkatkan.
6 Sifat lain dari serat polietilen dengan berat molekul sangat tinggi
Serat UHMWPE memiliki hidrofobisitas, ketahanan kelembaban, insulasi, dan masa pakai yang sangat baik. Ketahanan kelembaban dan ketahanan dinginnya sangat baik, dan berat jenisnya kecil. Ini adalah satu-satunya serat kimia baru yang dapat mengapung di atas air, dan sangat ideal untuk serat bersuhu rendah. Namun juga mempunyai kelemahan yaitu titik leleh yang rendah. Dalam proses produksi, suhu tidak boleh melebihi 130 derajat C, jika tidak, karena lemahnya interaksi antara rantai struktur molekul serat UHMWPE, akan menyebabkan relaksasi stres dan memperpendek masa pakai. Serat UHMWPE tidak memiliki kelompok pewarna, sehingga permeabilitasnya buruk, dan pewarna tidak dapat menembus ke dalam serat, sehingga menghasilkan pewarna yang buruk. Cacat ini mempengaruhi jangkauan kegunaan utamanya.