超高分子量聚乙烯纤维(英文全称:UltraHigMolecular WeightPolyethylene Fiber,简称UHMWPE),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,其分子量在100万~500万的聚乙烯所纺出的纤维。
特殊性能
1、高比强度,高比模量。比强度是同等截面钢丝的十多倍,比模量仅次于特级碳纤维。
2、纤维密度低,密度是0.97-0.98g/cm3,可浮于水面。
3 、断裂伸长低、断裂功大,具有很强的吸收能量的能力,因而具有突出的抗冲击性和抗切割性。
4、抗紫外线辐射,防中子和γ射线,比能量吸收高、介电常数低、电磁波透射率高。
5、耐化学腐蚀、耐磨性、有较长的挠曲寿命。
物理性能
密度:0.97~0.98g/cm3。比水的密度低,可以漂浮在水上。
强度:2.8~4N/tex。
模量:91~140N/tex。
延伸度:3.5%~3.7%。
冲击吸收能比对位芳酰胺纤维高近一倍,耐磨性好,摩擦系数小,但应力下熔点只有145~160℃。
性能测试
由于聚乙烯纤维高比强度,高比模量。比强度是同等截面钢丝的十多倍,比模量仅次于特级碳纤维,其强伸度测试对强力仪性能要求比一般纤维要高得多。它要求纤维强力仪的夹持器既能夹紧纤维试样在拉伸试验中不打滑,又不因夹持力过大而损伤纤维。早期生产的电子强力仪采用手工夹持器,用人工拧紧螺丝夹紧纤维试样,夹持力难以控制,为防止试样打滑往往手工操作夹持力过大,造成夹持器钳口处应力过分集中,测试结果强力和伸长偏低,对纤维质量正确评定带来不利结果。气动夹持器操作自动,夹持力恒定并可通过气压的调节控制,减小了操作人员对测试结果的影响,测试结果准确稳定,因而得到广泛应用。只有气动夹持器的高强高模纤维强力仪能满足高性能聚乙烯纤维的强伸性能测试要求。
制 法
用齐格勒催化剂制备树脂后,以十氢萘或石蜡油、灯油为溶剂进行凝胶纺丝,或以石蜡烃为熔剂进行“半熔纺”而得。
大致可以分为两类:干法纺丝,湿法纺丝
生产流程
超高分子量聚乙烯纤维的主要生产工序如下:
原料的制备——双螺杆挤压机——纺丝箱——喷丝板——萃取——干燥——加热牵伸——卷绕成型。
应用前景
由于超高分子量聚乙烯纤维具有众多的优异特性,它在高性能纤维市场上,包括从海上油田的系泊绳到高性能轻质复合材料方面均显示出极大的优势,在现代化战争和航空、航天、海域防御装备等领域发挥着举足轻重的作用。
市场情况
超高分子量聚乙烯纤维属世界范围内的稀缺物资,世界年需求量约 5万吨,其中美国占70%。但当前全世界产量不足 9000吨,缺口很大。据专家预测,未来10年内每年超高分子量聚乙烯纤维的市场年需求量将在10万吨以上,市场潜力巨大,前景广阔。
我国自1985年开始超高分子量聚乙烯纤维的研究,东华大学、盐城超强高分子材料工程技术研究所先后加入研发行列,并取得了一系列重大理论突破。随即一些企业投入中试及小规模工业化生产,至今经过不懈努力其纤维性能已经达到国际中等水平并具有各自的特色,部分进入规模化生产阶段。目前国内有湖南中泰特种装备有限公司、郑州安泰防护科技有限公司、北京同益中特种纤维技术开发有限公司、宁波大成新材料股份有限公司、山东爱地高分子材料有限公司 5家生产超高分子量聚乙烯纤维,都取得了较大的成绩。
超高分子量聚乙烯纤维的高端市场是绳网制造业,其次是用于防弹片( UD)。我国超高分子量聚乙烯纤维年产量已经接近3000吨,主要用于制造防刺服、防弹衣、防弹头盔、绳缆、远洋渔网、鱼线、劳动防护等,部分纤维出口欧美及亚洲等一些国家和地区。国内国防领域已逐步使用,民用领域应用也在推广使用,每年的市场需求量约在10000吨以上。随着超高分子量聚乙烯纤维在我国实现规模化工业生产,以及生产成本和产品价格的下降,必将迅速带动中国在其国防和民用应用领域的研究和发展,尤其是在民用领域(绳缆、远洋渔网、海上养殖、劳动防护类),应用范围将不断扩展,社会惠及面越来越广,市场需求保持旺盛增长。中国超高分子量聚乙烯纤维的发展对国防建设和军事装备也将有着不同寻常的战略意义。
长按识别二维码关注我们
地址:中国湖南省常德市临澧经济开发区
Address:Linli Economic Development Zone
联系人:吴传清Mr.Wu 13807367297
高 波Mr.Gao 13807425100
林明清Mr.Lin 13974278980
电话 Tel:0736-5586888
传真Fax:0736-5589952
电子邮箱Email:hnzt@hnzt.com.cn
网址Website:www.hnzt.com.cn
扫二维码用手机看

关注公众微信号
