Η ίνα UHMWPE έχει πολλές εξαιρετικές ιδιότητες, όπως εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, εξαιρετική αντοχή στην κρούση, εξαιρετική αντοχή στη φθορά, αντοχή στη χημική διάβρωση, εξαιρετική αντοχή στο φως και ούτω καθεξής.
1. Εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες της ίνας UHMWPE.
Η ίνα UHMWPE έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες. Κάτω από την ίδια γραμμική πυκνότητα, η αντοχή εφελκυσμού της ίνας UHMWPE είναι 15 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χαλύβδινου συρματόσχοινου. Είναι 40% υψηλότερο από τις ίνες αραμιδίου, που είναι επίσης μία από τις τρεις ίνες υψηλής τεχνολογίας στον κόσμο, και 10 φορές υψηλότερο από τις υψηλής ποιότητας ίνες χάλυβα και τις συνηθισμένες χημικές ίνες. Σε σύγκριση με τον χάλυβα, το E-glass, το νάιλον, την πολυαμίνη, τις ίνες άνθρακα και τις ίνες βορίου, η αντοχή και το μέτρο του είναι υψηλότερα από αυτά αυτών των ινών και η αντοχή του είναι η υψηλότερη μεταξύ των υλικών της ίδιας ποιότητας.
2.Εξαιρετική αντοχή στην κρούση της ίνας UHMWPE
Οι ίνες πολυαιθυλενίου εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους έχουν εξαιρετική αντοχή στην κρούση. Η ικανότητά του να απορροφά ενέργεια και να αντιστέκεται στην κρούση κατά την παραμόρφωση και τη χύτευση είναι υψηλότερη από αυτή των ινών αραμιδίου και των ινών άνθρακα, που είναι επίσης οι «τρεις ίνες υψηλής τεχνολογίας στον κόσμο». Σε σύγκριση με το πολυαμίδιο, το αραμίδιο, τις ίνες γυαλιού Ε, τις ίνες άνθρακα και τις ίνες αραμιδίου, οι ίνες UHMWPE έχουν υψηλότερη συνολική απορρόφηση ενέργειας από την κρούση.
3. Εξαιρετική αντοχή στη φθορά της ίνας UHMWPE
Σε γενικές γραμμές, όσο μεγαλύτερο είναι το μέτρο του υλικού, τόσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση στη φθορά, αλλά για τις ίνες UHMWPE, ισχύει το αντίθετο. Επειδή η ίνα UHMWPE έχει χαμηλότερο συντελεστή τριβής, όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στη φθορά. Συγκρίνοντας τον συντελεστή τριβής των ινών UHMWPE με αυτόν των ινών άνθρακα και των ινών αραμιδίου, η αντίσταση στη φθορά και η κόπωση στην κάμψη των ινών UHMWPE είναι πολύ υψηλότερες από αυτές των ινών άνθρακα και των ινών αραμιδίου. Έτσι η αντοχή του στη φθορά είναι καλύτερη από άλλες ίνες υψηλής απόδοσης. Λόγω της εξαιρετικής αντοχής στη φθορά και της αντοχής στην κάμψη, η απόδοση επεξεργασίας του είναι επίσης ανώτερη και είναι εύκολο να κατασκευαστεί σε άλλα σύνθετα υλικά και υφάσματα.
4.Αντοχή στη χημική διάβρωση της ίνας UHMWPE
Η χημική δομή της ίνας UHMWPE είναι σχετικά απλή και οι χημικές της ιδιότητες είναι σχετικά σταθερές. Επιπλέον, έχει έναν εξαιρετικά κρυσταλλικό προσανατολισμό δομής, που το καθιστά λιγότερο ευάλωτο στην επίθεση ενεργών γονιδίων σε ισχυρά οξέα και ισχυρές βάσεις και μπορεί να διατηρήσει τις αρχικές χημικές του ιδιότητες και δομή. Επομένως, οι περισσότερες χημικές ουσίες δεν είναι εύκολο να το διαβρώσουν. Μόνο μερικά οργανικά διαλύματα μπορούν να το διογκώσουν ελαφρώς και η απώλεια μηχανικών ιδιοτήτων του είναι μικρότερη από 10%. Συγκρίθηκε η διατήρηση αντοχής της ίνας UHMWPE και της ίνας αραμιδίου σε διαφορετικά χημικά μέσα. Η αντίσταση στη διάβρωση της ίνας UHMWPE είναι προφανώς υψηλότερη από αυτή των ινών αραμιδίου. Είναι ιδιαίτερα σταθερό σε οξύ, αλκάλια και αλάτι και η δύναμή του χάνεται μόνο σε διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου.
5.Εξαιρετική αντίσταση φωτός της ίνας UHMWPE
Επειδή η χημική δομή της ίνας UHMWPE είναι σταθερή, η αντίσταση στο φως είναι επίσης η καλύτερη μεταξύ των ινών υψηλής τεχνολογίας. Η ίνα αραμίδης δεν είναι ανθεκτική στην υπεριώδη ακτινοβολία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο υπό την προϋπόθεση της αποφυγής του άμεσου ηλιακού φωτός. Συγκρίνοντας την ίνα UHMWPE με το νάιλον, το αραμίδιο με υψηλό συντελεστή και χαμηλό συντελεστή, η διατήρηση αντοχής της ίνας UHMWPE είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή άλλων ινών.
6.Άλλες ιδιότητες της ίνας UHMWPE
Η ίνα UHMWPE έχει επίσης καλή υδροφοβική ιδιότητα, αντοχή στο νερό και την υγρασία, ηλεκτρική μόνωση και μεγάλη ελικοειδή διάρκεια ζωής. Είναι η μόνη ίνα υψηλής τεχνολογίας που μπορεί να επιπλέει στο νερό και είναι επίσης ένα ιδανικό υλικό χαμηλής θερμοκρασίας.
Έχει όμως και τα μειονεκτήματά του, δηλαδή το σημείο τήξης είναι χαμηλό. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, η θερμοκρασία δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 130 ℃, διαφορετικά, θα συμβεί το φαινόμενο ερπυσμού και η διάρκεια ζωής θα μειωθεί λόγω της ασθενής δύναμης μεταξύ των μοριακών αλυσίδων των ινών UHMWPE. Δεν υπάρχει ομάδα βαφής στην ίνα UHMWPE, γεγονός που καθιστά τη διαβρεξιμότητά της κακή. Είναι δύσκολο για τη βαφή να διεισδύσει στην ίνα, με αποτέλεσμα κακή απόδοση βαφής. Αυτές οι ελλείψεις επηρεάζουν το εύρος της εφαρμογής του.
Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-11-2022
