Rozsah použití vláken UHMWPE

Jan 07, 2024 Zanechat vzkaz

UHMWPE vlákno je vysoce perspektivní high-tech vlákno s bezkonkurenčními výhodami ve srovnání s jinými vlákny. V budoucnu se s aplikací UHMWPE pryskyřice produkované metalocenovými katalyzátory v oblasti vláken s její úzkou distribucí relativní molekulové hmotnosti a vysokou čistotou produktu očekává výroba vláken s vyššími komplexními vlastnostmi, jako je pevnost a modul, a další rozšiřování jeho aplikační oblasti. Ve vývoji UHMWPE vláknitých kompozitních materiálů v současnosti však stále existuje mnoho nedostatků, jako je problém adheze mezi pryskyřicí a rozhraním vláken, má přímý dopad na mechanické vlastnosti materiálů a dokonce určuje výběr materiálů. Přijetím vhodných modifikačních metod lze aktivovat povrch UHMWPE vláken, zlepšit jejich povrchové vlastnosti a zlepšit jejich adhezi k pryskyřičné matrici. Přestože v této oblasti bylo provedeno mnoho studií, metody povrchové modifikace nejsou vhodné pro všechny pryskyřice a většina z nich má vysoké náklady a složité provozní procesy. Kromě toho je oblast použití vláknitých kompozitních materiálů UHMWPE poměrně úzká, v současnosti se používají především pro ochranné materiály a lana. V budoucnu by se mělo vynaložit úsilí na odstranění nedostatků samotného UHMWPE vlákna, dále rozšířit jeho aplikační pole a učinit z něj výhodu v tržní konkurenci high-tech vláken.

Lana a kabely

Díky své vysoké pevnosti, vysokému modulu, odolnosti proti opotřebení, odolnosti proti chemické korozi, dobré světelné odolnosti, nízké hmotnosti, odolnosti proti vlhkosti, prodloužení při přetržení a dlouhé životnosti se vlákno UHMWPE stalo preferovaným materiálem pro lana. Kromě statických lan může být široce používán jako lana záporné síly, lana pro velká zatížení, záchranná lana, lana na ropná pole, tažná lana, lana plovoucích terčů, lana plachetnic, padáková lana, rybářské vlasce, sportovní lana atd. lomová pevnost lan vyrobených z vláken UHMWPE vlastní vahou je 8krát větší než u stávajících ocelových lan a 2krát větší než u aramidových vláken. Při stejné pevnosti jako ocelové lano je hmotnost lana 1/6 hmotnosti ocelového lana. A na rozdíl od ocelových lan toto lano nemá problémy s korozí během používání, stejně jako vady, jako je koroze, hydrolýza a fotodegradace, se kterými se setkávají nylonová a polyesterová lana, takže není nutná častá výměna.

Ochranné vybavení

Díky své vynikající odolnosti proti nárazu, vysoké absorpci energie a dobré odolnosti proti řezu má vlákno UHMWP širokou škálu aplikací v ochranných pomůckách, jako jsou neprůstřelné vesty, ochranné oděvy, neprůstřelné přilby, brnění atd. vyrobené z vlákna UHMWPE a jeho kompozitu materiály, mezi nimiž nejvíce upoutají neprůstřelné vesty. Má výhodu měkkosti a vynikajícího neprůstřelného účinku ve srovnání s běžnými neprůstřelnými materiály a stala se hlavním produktem na trhu s neprůstřelnými vestami v USA. Lehká netkaná fólie z UHMWPE vláken vyrobená z tohoto materiálu může blokovat výstřely z vysoce kvalitních zbraní, jako jsou kulky s ocelovým jádrem miniaturního samopalu 79 nebo pušky 56. Díky vysoké odolnosti proti nárazu lehké netkané desky z vláken UHMWPE může snížit energii vysokorychlostních střel a absorbovat, difundovat a ukládat zbývající energii střel, což má za následek jejich spotřebu energie. Hraje tedy roli při ochraně lidského těla, a to nejen při předcházení kulkám, ale také při předcházení nepenetrujících zranění.

Jiné aplikace

Díky své vysoké pevnosti, nízké hmotnosti a dobré odolnosti proti nárazu mohou být kompozitní materiály UHMWPE použity v konstrukčních součástech letectví a kosmonautiky, jako jsou kosmické lodě a letadla, stejně jako jako zpomalovací padáky při přistávání raketoplánů; Z hlediska sportovního vybavení jej lze použít jako komponenty pro lyže, plachetnice, rybářské pruty, rakety, jízdní kola, závodní vozy Formule 4 atd.; Pokud jde o biomedicínské materiály, díky jejich dobré biokompatibilitě a trvanlivosti je lze použít jako dentální podpůrné materiály, lékařské štěpy a plastové šicí materiály; Kromě toho lze tento kompozitní materiál použít také pro ultranízkoteplotní supravodivé materiály radarové ochranné kryty, deflektory proudění, tlakově odolné nádoby, filtrační materiály, automobilové nárazníkové desky, přepážky atd.