Η ίνα UHMWPE έχει πολλές εξαιρετικές ιδιότητες, όπως εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, εξαιρετική αντοχή σε 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. Υπό την ίδια γραμμική πυκνότητα, η αντοχή σε εφελκυσμό της ίνας UHMWPE είναι 15 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χαλύβδινου συρματόσχοινου. Είναι 40% υψηλότερη από την ίνα αραμιδίου, η οποία είναι επίσης μία από τις τρεις ίνες υψηλής τεχνολογίας στον κόσμο, και 10 φορές υψηλότερη από τις ίνες χάλυβα υψηλής ποιότητας 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 ελαστικότητάς της είναι υψηλότερα από αυτά αυτών των ινών και η αντοχή της 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 τους να απορροφούν ενέργεια και να αντιστέκονται στην κρούση κατά την παραμόρφωση και τη χύτευση είναι υψηλότερη από αυτή των ινών αραμιδίου και των ινών άνθρακα, οι οποίες είναι επίσης οι «τρεις ίνες υψηλής τεχνολογίας στον κόσμο». Σε σύγκριση με το πολυαμίδιο, το αραμίδιο, τις ίνες υάλου Ε, τις ίνες άνθρακα και τις ίνες αραμιδίου, οι ίνες UHMWPE έχουν υψηλότερη συνολική απορρόφηση ενέργειας από την κρούση.
3. Άριστη αντοχή στη φθορά της ίνας UHMWPE
Γενικά, όσο μεγαλύτερο είναι το μέτρο ελαστικότητας του υλικού, τόσο χαμηλότερη είναι η αντοχή στη φθορά, αλλά για τις ίνες UHMWPE ισχύει το αντίθετο. Επειδή οι ίνες UHMWPE έχουν χαμηλότερο συντελεστή τριβής, όσο μεγαλύτερο είναι το μέτρο ελαστικότητας, τόσο υψηλότερη είναι η αντοχή στη φθορά. Συγκρίνοντας τον συντελεστή τριβής των ινών UHMWPE με αυτόν των ινών άνθρακα και των ινών αραμιδίου, η αντοχή στη φθορά και η κόπωση κάμψης των ινών UHMWPE είναι πολύ υψηλότερες από αυτές των ινών άνθρακα και των ινών αραμιδίου. Επομένως, η αντοχή τους στη φθορά είναι καλύτερη από άλλες ίνες υψηλής απόδοσης. Λόγω της εξαιρετικής αντοχής στη φθορά και της αντοχής στην κάμψη, η απόδοση επεξεργασίας τους είναι επίσης ανώτερη και είναι εύκολο να μετατραπούν σε άλλα σύνθετα υλικά και υφάσματα.
4. Αντοχή στη χημική διάβρωση των ινών UHMWPE
Η χημική δομή της ίνας UHMWPE είναι σχετικά απλή και οι χημικές της ιδιότητες είναι σχετικά σταθερές. Επιπλέον, έχει έναν ιδιαίτερα κρυσταλλικό προσανατολισμό δομής, γεγονός που την καθιστά λιγότερο ευάλωτη στην προσβολή ενεργών γονιδίων σε ισχυρά οξέα και ισχυρές βάσεις, και μπορεί να διατηρήσει τις αρχικές χημικές της ιδιότητες και δομή. Επομένως, οι περισσότερες χημικές ουσίες δεν είναι εύκολο να διαβρωθούν. Μόνο λίγα οργανικά διαλύματα μπορούν να την διογκώσουν ελαφρώς και η απώλεια μηχανικών ιδιοτήτων της είναι μικρότερη από 10%. Συγκρίθηκε η διατήρηση της αντοχής της ίνας UHMWPE και της ίνας αραμιδίου σε διαφορετικά χημικά μέσα. Η αντοχή στη διάβρωση της ίνας UHMWPE είναι προφανώς υψηλότερη από αυτή της ίνας αραμιδίου. Είναι ιδιαίτερα σταθερή σε οξύ, αλκάλια και αλάτι, και η αντοχή της χάνεται μόνο σε διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου.
5. Εξαιρετική αντοχή στο φως της ίνας UHMWPE
Επειδή η χημική δομή της ίνας UHMWPE είναι σταθερή, η αντοχή της στο φως είναι επίσης η καλύτερη μεταξύ των ινών υψηλής τεχνολογίας. Η ίνα αραμιδίου δεν είναι ανθεκτική στην υπεριώδη ακτινοβολία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο υπό την προϋπόθεση ότι αποφεύγεται το άμεσο ηλιακό φως. Συγκρίνοντας την ίνα UHMWPE με το νάιλον, αραμίδιο με υψηλό μέτρο ελαστικότητας και χαμηλό μέτρο ελαστικότητας, η διατήρηση της αντοχής της ίνας UHMWPE είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή άλλων ινών.
6. Άλλες ιδιότητες της ίνας UHMWPE
Η ίνα UHMWPE έχει επίσης καλές υδρόφοβες ιδιότητες, αντοχή στο νερό και την υγρασία, ηλεκτρική μόνωση και μεγάλη διάρκεια ζωής. Είναι η μόνη ίνα υψηλής τεχνολογίας που μπορεί να επιπλέει στο νερό και είναι επίσης ένα ιδανικό υλικό για χαμηλές θερμοκρασίες.
Αλλά έχει και τα μειονεκτήματά του, δηλαδή το χαμηλό σημείο τήξης. Κατά την επεξεργασία, η θερμοκρασία δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 130 ℃, διαφορετικά θα εμφανιστεί το φαινόμενο ερπυσμού και η διάρκεια ζωής θα μειωθεί λόγω της ασθενούς δύναμης μεταξύ των μοριακών αλυσίδων των ινών UHMWPE. Δεν υπάρχει ομάδα χρωστικής στην ίνα UHMWPE, γεγονός που καθιστά κακή την διαβρεξιμότητά της. Είναι δύσκολο για τη χρωστική να διεισδύσει στην ίνα, με αποτέλεσμα κακή απόδοση βαφής. Αυτές οι αδυναμίες επηρεάζουν το πεδίο εφαρμογής της.
Ώρα δημοσίευσης: 11 Αυγούστου 2022
