于達(dá)勤
(鹽城優(yōu)和博新材料有限公司,江蘇 射陽 224000)
超高分子質(zhì)量高強(qiáng)高模纖維具有非常高的抗壓強(qiáng)度,比鋼高14倍,比高強(qiáng)度碳纖維高兩倍,比對位芳酞胺纖維高40%[1]。但是,其相對密度低于水,僅為0.96~0.98 g/cm3,且水位浮力中等,可漂浮于河面之上,即便連續(xù)浸泡于水中,防彈性能不變[2]。此外,超高分子質(zhì)量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)纖維還具有耐寒、耐酸堿、耐化學(xué)藥品、抗紫外線、無毒、衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn),在應(yīng)用時不需要防護(hù)措施。表1~2列出了各種超高分子質(zhì)量高強(qiáng)高模聚乙烯纖維性能、UHMWPE國內(nèi)外制造廠家和品牌產(chǎn)品性能。
表1 各種超高分子質(zhì)量高強(qiáng)高模聚乙烯纖維性能一覽表
表2 UHMWPE國內(nèi)外制造廠家和品牌產(chǎn)品性能一覽表
除了表1~2中列出的性能,UHMWPE還包括以下性能。
UHMWPE纖維具有優(yōu)異的抗沖擊性,分別是芳酞胺纖維、碳纖維和夾層玻璃纖維總吸收動能的2.6倍、1.8倍和3.6倍。
與碳纖維和芳酞胺纖維相比,UHMWPE纖維的耐磨性和彎曲疲勞性明顯更高,因此,與其他高性能纖維相比,具有更好的耐磨性。另外,優(yōu)異的抗撓曲變形性賦予UHMWPE纖維良好的生產(chǎn)和加工性能,便于制造紡織品和其他聚合物材料。
UHMWPE纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)單一,是具有高度取向和高度結(jié)晶的結(jié)構(gòu)。在強(qiáng)堿酸中,活性基團(tuán)的攻擊是不容易的,因此,可承受大多數(shù)化合物的腐蝕。
由于其化學(xué)結(jié)構(gòu),UHMWPE纖維是有機(jī)化學(xué)纖維中具有最佳耐光性的纖維。在經(jīng)受1 500 h的日光照射后,纖維的抗壓強(qiáng)度維持率約為60%,其他纖維則低于50%。
UHMWPE是現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)具有最高抗壓強(qiáng)度的有機(jī)化學(xué)纖維,具有許多突出特點(diǎn),已成為21世紀(jì)飛速發(fā)展的高科技原材料,應(yīng)用領(lǐng)域見表3,通常用于安全預(yù)防措施和航空航天、海洋導(dǎo)航、武器、建筑裝飾材料、體育、診斷與治療等行業(yè)。
表3 UHMWPE的應(yīng)用領(lǐng)域一覽表
我國的高分子材料科學(xué)已經(jīng)經(jīng)歷了一代又一代的科學(xué)研究,成功擺脫了歐美國家極高含量高壓聚乙烯纖維生產(chǎn)工藝的壟斷,不僅擁有獨(dú)立專利權(quán)的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈,還廣泛用于軍事、航空航天、深海等領(lǐng)域。因此,應(yīng)發(fā)揮多種類型和高效率材料的優(yōu)勢,完成我國紡織業(yè)從“數(shù)量型”向“技術(shù)型高效率”的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)可持續(xù)、穩(wěn)定和高質(zhì)量的發(fā)展。