高強(qiáng)高模聚乙烯纖維性能和用途

1、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維性能和用途（一）性能介紹UHMWPE纖維特殊的結(jié)構(gòu)特征決定了它具有許多良好的優(yōu)異的性能。一般而言,高強(qiáng)高模聚乙烯纖維本身具有三種形狀:即單絲、復(fù)絲和帶子,形狀規(guī)格不同其物理性能差異較大。UHMWPE纖維具有很高的軸向比拉伸強(qiáng)度和模量，而且能量吸收性能比芳綸優(yōu)越，并且也彌補(bǔ)了高性能的碳纖維、碳化硅纖維等斷裂應(yīng)變小的弱點(diǎn)。同時(shí)它還具有耐紫外線輻射、耐化學(xué)腐蝕、介電常數(shù)低、電磁波透射率高、摩擦系數(shù)低及突出的抗沖擊、抗切割等優(yōu)異性能。它是目前強(qiáng)度最高的纖維之一，比強(qiáng)度能達(dá)到優(yōu)質(zhì)鋼的15 倍，模量也很高，僅次于特種碳纖維。斷裂伸長(zhǎng)率較其它特種纖維高，斷裂功很大。UHMWPE 纖維性能指

2、標(biāo)：回潮無(wú)沸水收縮率 1，熔點(diǎn)135145，導(dǎo)熱率（沿纖維軸向）20w/m k ，熱膨脹系數(shù) 12×106/k21，介電常數(shù)（22，10GHhz）2.25，介電強(qiáng)度 900kv/cm 。 （1）優(yōu)良的力學(xué)性能高強(qiáng)高模聚乙烯纖維的密度為0.97g/cm3，只有芳香族聚酰胺纖維（芳綸）的2/3、高模碳纖維的1/2，而軸向拉伸性能很高。Spectra1000纖維的比拉伸強(qiáng)度時(shí)現(xiàn)是高性能纖維中最高的，比拉伸模量比高模量碳纖維低，但比芳香族聚酰胺纖維高得多。如果再考慮比重的話，它是一種非常獨(dú)特的纖維，在保持良好性能同時(shí)，還能省重量。高強(qiáng)高模PE纖維的理論值可達(dá)320km,約為芳綸的二倍。由于復(fù)

3、合材料的拉伸強(qiáng)度是由纖維控制的，因此高強(qiáng)高模聚乙烯纖維單向增強(qiáng)復(fù)合材料的縱向拉伸性能也很好。幾種高性能纖維的性能比較表見(jiàn)表15。圖112是各種纖維的應(yīng)力應(yīng)變曲線，從圖上可以看到，強(qiáng)度在2.7343.5N/tex范圍內(nèi)，高強(qiáng)高模聚乙烯纖維的斷裂伸長(zhǎng)率為3%5%，相對(duì)于碳纖維、玻璃纖維和芳香族聚酰胺纖維來(lái)說(shuō)，拉斷該纖維所花費(fèi)的能量是最大的。圖113對(duì)幾種纖維的比強(qiáng)度、比模量進(jìn)行了比較。從圖中可以看出，高強(qiáng)高模聚乙烯纖維的比強(qiáng)度、比模量明顯高于其他纖維，在相同質(zhì)量的材料中，強(qiáng)度最高。（2）優(yōu)良的耐沖擊性能UHMWPE纖維是玻璃化溫度低的熱塑性纖維，韌性很好，在塑性變形過(guò)程中吸收能量，因此，它的復(fù)合材

4、料在高應(yīng)變率和低溫下，仍具有良好的力學(xué)性能?？箾_擊能力比碳纖維、芳綸纖維及一般玻璃纖維復(fù)合材料高。UHMWPE纖維復(fù)合材料的比沖擊總吸收能量Et/p分別是碳纖維、芳綸和E玻璃纖維的1.8,、2.6和3倍，其防彈能力比芳綸的裝甲結(jié)構(gòu)高2.5倍。UHMWPE纖維的沖擊強(qiáng)度幾乎與尼龍相當(dāng)，在高速?zèng)_擊下的能量吸收是芳綸（PPTA）纖維、尼龍纖維的兩倍。這種性能非常符合制作防彈材料。（3） 極好的彎曲性能超高分子量聚乙烯纖維具有極好的彎曲性能，能不斷裂地形成針織線圈和打結(jié)頭。而玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維的彎曲性能較差。對(duì)各種纖維加工性能進(jìn)行比較，超高分子量聚乙烯具有很高的勾結(jié)強(qiáng)度和成環(huán)強(qiáng)度，UHMWPE

5、纖維比芳綸成圈性能更好。(4)纖維抗蠕變性能HSHMPE纖維的蠕變性能取決于使用環(huán)境的溫度和負(fù)荷情況,纖維在35和1g/d負(fù)荷狀態(tài)下的蠕變情況如表3所示,與常規(guī)得到的纖維相比,其抗蠕變性能已經(jīng)非常杰出。（5）良好的抗?jié)裥院涂够瘜W(xué)腐蝕性能由于聚乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此耐腐蝕性能極好。用這種纖維制造的產(chǎn)品不會(huì)由于和酸、堿、污海水等接觸而損失其強(qiáng)度。UHMWPE纖維具有高度的分子取向和結(jié)晶，大分子截面積小，所以鏈間排列緊密，從而有效地阻止水分子和化學(xué)試劑的侵蝕，因此使其具有了良好的耐溶劑溶解性能。Spectra纖維在多種介質(zhì)中，如水、油、酸和堿等溶液中浸泡半年，其強(qiáng)度可完全保留。Spectra纖維在

6、水中浸泡兩年，仍可保留原有的強(qiáng)度，還可防生物腐蝕。表18列出了Spectra纖維和Kevlar纖維在各種化學(xué)介質(zhì)中的強(qiáng)度保留率。UHMWPE纖維大分子鏈上不含任何芳香環(huán)、氨基、羥基或其它易受活性試劑攻擊的化學(xué)基團(tuán)，結(jié)晶度又高，因此在各種苛性環(huán)境中強(qiáng)度均保持在90以上，而芳綸在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中下降則很大。表19給出了在室溫條件下高強(qiáng)高模聚乙烯纖維耐化學(xué)性能的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，高強(qiáng)高模聚乙烯纖維經(jīng)強(qiáng)酸作用一周后，其強(qiáng)度不變，模量損失10%；一個(gè)月后強(qiáng)度損失5%，模量損失10%。相比之下，雖然開(kāi)始階段模量稍有變化，但隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，沒(méi)有進(jìn)一步變化的趨勢(shì)。（6）耐磨性能材料的耐磨性能一般隨著模量的增大而

7、減小，但對(duì)于UHMWPE纖維，趨勢(shì)卻相反，這是因?yàn)樗哪Σ料禂?shù)低所致，故而其具有很高的耐久性。Spectra900PE纖維繩子的破斷循環(huán)數(shù)n比芳綸高8倍，耐磨性和耐彎曲疲勞強(qiáng)度也比芳綸高適合做繩索。由于它的易加工性，在工業(yè)方面有很好的應(yīng)用前景。UHMWPE的耐磨性能居塑料之冠，比碳鋼、黃鋼還耐磨數(shù)倍，它的耐磨性是普通聚乙烯的數(shù)十倍以上，并且隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，其耐磨性能還進(jìn)一步提高，但當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到一定數(shù)值后，其耐磨性能不再隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而發(fā)生變化。（7）電絕緣和耐光性能UHMWPE纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的介電常數(shù)和介電損耗值低，反射雷達(dá)波很少，因此對(duì)雷達(dá)波的透射率高于玻璃纖維復(fù)合材料

8、。聚乙烯材料的介電常數(shù)的和節(jié)電損耗值這兩個(gè)值最小，適用于制造各種雷達(dá)罩。此外，UHMWPE的介電強(qiáng)度約為700kV/mm，能抑制電弧和電火花的轉(zhuǎn)移。圖114是各種纖維耐光性的比較，十分明顯，UHMWPE纖維的耐光性是圖中所有纖維中最好的。與芳綸纖維相比，UHMWPE纖維的斷裂強(qiáng)度在長(zhǎng)時(shí)間光照作用下依然有很高的保持率。芳綸纖維不耐紫外線，使用時(shí)必須避免陽(yáng)光直接照射，而聚乙烯纖維由于化學(xué)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，是有機(jī)纖維中耐光性最優(yōu)異的纖維，即使經(jīng)過(guò)1500h光照之后，UHMWPE纖維的強(qiáng)度保持率還有68%左右，而其他纖維均在50%以下。(8) 耐切割性能高強(qiáng)高模聚乙烯纖維（商品名為Certran）具有良好

9、的耐切割性能，與Kevlar29和Spectra1000的耐切割性能相當(dāng)，可應(yīng)用于加工制作防切割工作服等。由于該纖維比Kevlar29的加工工藝流程短、無(wú)溶劑回收問(wèn)題、設(shè)備投資少、價(jià)格低，因此將會(huì)在制作防切割紡織品等方面受到重視。(9) 耐高能輻射性能超高分子量聚乙烯纖維在受到贛能輻射，如電子射線或r射線的照射時(shí)，分子鏈會(huì)發(fā)生斷裂，纖維強(qiáng)度會(huì)降低。有研究表明，當(dāng)對(duì)射線的吸收劑量達(dá)到1*102kj/kg時(shí)，會(huì)對(duì)纖維的性能產(chǎn)生顯著的影響，但當(dāng)吸收劑量高達(dá)3*106kj/kg時(shí)，纖維還可以保持可用的強(qiáng)度，因此，在UHMWPE纖維正常生產(chǎn)和存儲(chǔ)期間，無(wú)須對(duì)日照進(jìn)行特殊防備。(10) 耐低溫超高分子量聚

10、乙烯纖維在液氦溫度（-269）下仍具有延展性，而芳綸到-30便失去了防彈性能；超高分子量聚乙烯纖維在液氮中（-195），也能保持優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，這一特性是其他塑料所沒(méi)有的，因而他能夠用作核工業(yè)的耐低溫部件。(11) 優(yōu)越的能量吸收性能UHMWPE纖維是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低的熱塑性纖維，韌性很好，能在塑性變形過(guò)程中大量吸收能量；纖維的模量非常高，具有較低的伸長(zhǎng)率，斷裂所需的能量很大。因此，它的復(fù)合材料在高應(yīng)變率和低溫下仍具有良好的力學(xué)性能，抗沖擊能力比碳纖維、芳倫纖維及一般玻璃纖維復(fù)合材料高。該纖維復(fù)合材料的比沖擊總吸收能量Et/分別是碳、芳倫和E玻璃纖維的1.8，2.6和3倍，其防彈能力是芳倫纖

11、維的裝甲結(jié)構(gòu)高2.5倍。這些性能被用于彈道保護(hù)產(chǎn)品和防切割、防沖擊產(chǎn)品上。(12) 低的介電常數(shù)和介電損耗 UHMWPE纖維的介電常數(shù)和介電損耗值低，在各種制作復(fù)合材料的纖維中最小，反射雷達(dá)波最小，因此對(duì)雷達(dá)波的透射率很高，這個(gè)性能常被用來(lái)制作各型雷達(dá)的外罩。（13）耐紫外線能力強(qiáng) 芳倫纖維不耐紫外光，使用時(shí)必須避免陽(yáng)光直接照射，而UHMWPE纖維是有機(jī)纖維中耐光性最優(yōu)異的纖維。同樣經(jīng)紫外光照射1500小時(shí)，該纖維的強(qiáng)度保持率在90%左右，而芳倫纖維只有30%。 (14) 熱性能普通聚乙烯纖維的熔點(diǎn)為134左右，UHMWPE纖維的熔點(diǎn)比其高1020。所測(cè)的熔點(diǎn)值與施加在被測(cè)纖維上的張力有關(guān)，張

12、力愈大熔點(diǎn)愈高。UHMWPE纖維的最高使用溫度為80100。但在稍高溫度短時(shí)間下仍能保持原有性能，這一點(diǎn)對(duì)用于復(fù)合材料時(shí)的加工非常重要。纖維力學(xué)性能與使用加工溫度有關(guān)，在80溫度下，強(qiáng)度、模量約下降30，在低溫（-30）下強(qiáng)度和模量隨之升高。熱處理（130，3h）后，強(qiáng)度和模量均為未經(jīng)處理纖維的80。另外，高強(qiáng)聚乙烯纖維增強(qiáng)塑料的熱傳導(dǎo)率也很高，同鋼一樣高。(15) 其他性能UHMWPE 纖維在高溫和張力下使用會(huì)發(fā)生蠕變。蠕變行為的大小與凍膠紡絲中使用的溶劑種類(lèi)有關(guān)，若使用的溶劑為石蠟油、石蠟，則由于溶劑不易揮發(fā)易殘存于纖維內(nèi)，蠕變傾向顯著；而用揮發(fā)性溶劑十氫萘?xí)r，則所得纖維的蠕變性能極大地改

13、善。另外，UHMWPE 纖維質(zhì)輕（特別低的比重），UHMWPE 是世界上唯一一種密度比1.0 還低的超級(jí)纖維，其比重為0.97，比水還輕，這種纖維能浮于水上。UHMWPE 纖維除具有上述性能外，還具有其它優(yōu)異的物性。（二）用途介紹高強(qiáng)高模聚乙烯纖維除在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)、宇航、海域、防御裝備等方面發(fā)揮重要作用外。由于超高分子量聚乙烯纖維具有眾多的優(yōu)異特性，它在高性能纖維市場(chǎng)上，包括從海上油田的系泊繩到高性能輕質(zhì)復(fù)合材料方面均顯示出極大的優(yōu)勢(shì)。 1、國(guó)防軍需裝備方面   由于該纖維的耐沖擊性能好，比能量吸收大，在軍事上可以制成防護(hù)衣料、頭盔、防彈材料。如直升飛機(jī)、

14、坦克和艦船的裝甲防護(hù)板、雷達(dá)的防護(hù)外殼罩、導(dǎo)彈罩、防彈衣、防刺衣、盾牌等，其中以在防彈衣中的應(yīng)用最為引人注目。超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料的比彈擊載荷值u，p是鋼的l0倍，是玻璃纖維和芳綸的2倍多。國(guó)外用該纖維增強(qiáng)的樹(shù)脂復(fù)合材料制成的防彈、防暴頭盔已成為鋼盔和芳綸增強(qiáng)的復(fù)合材料頭盔的替代品。 防彈防護(hù)方面的應(yīng)用：UHMWPE纖維在安全防護(hù)用品領(lǐng)域的應(yīng)用集中體現(xiàn)了UHMWPE纖維的優(yōu)異性能，UHMWPE纖維復(fù)合材料的抗沖擊韌性很好，比沖擊吸收能量是高級(jí)復(fù)合材料中最高的。防護(hù)用品包括防彈用品、防刺用品、防割（含防劃傷）用品。防護(hù)用品是目前高強(qiáng)高模聚乙烯纖維的主要領(lǐng)域，單是UD布的生產(chǎn)就使

15、用了高強(qiáng)高模聚乙烯纖維總量的45%以上，UD布是生產(chǎn)防彈衣、防刺服、防彈板、防彈裝甲的核心材料，其中最主要的產(chǎn)品是軟質(zhì)防彈衣。高強(qiáng)高模聚乙烯纖維防護(hù)用品與芳綸、碳纖維防護(hù)用品，以及陶瓷、鋼鐵、合金防護(hù)用品相比，在保證防護(hù)性能的前提下，大大降低了防護(hù)用品質(zhì)量。例如用于頭盔可減重400g 左右，相當(dāng)于殼體重的30%40%，可大大減輕使用人員的負(fù)擔(dān)，所以深受歡迎。在輕質(zhì)裝甲方面，高強(qiáng)高模聚乙烯纖維有很好的應(yīng)用前景，如可用于直升機(jī)防護(hù)裝甲、坦克裝甲、裝甲車(chē)裝甲等，僅裝甲一輛坦克或裝甲車(chē)就需要UD產(chǎn)品400kg或更多，如果能推廣使用，用量將十分可觀。隨著軍備水平的提高，對(duì)高強(qiáng)高模聚乙烯纖維的需求也將越來(lái)

16、越多。高強(qiáng)高模聚乙烯纖維防護(hù)用品的使用溫度可低至零下150，已經(jīng)超出地球低溫極限，而芳綸在零下30就會(huì)失去防彈性能，因此在高寒地區(qū)，高強(qiáng)高模聚乙烯纖維產(chǎn)品是防護(hù)用品的首選。它具有輕柔的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為占領(lǐng)美國(guó)防彈背心市場(chǎng)的主要纖維。用UHMPE纖維制生產(chǎn)的安全帶與一般纖維生產(chǎn)的產(chǎn)品相比,具有更高的撕裂強(qiáng)度;由于UHMWPE纖維的伸長(zhǎng)較小,可以限制沖撞時(shí)乘客的移動(dòng)量,尤其UHMWPE纖維所具有的耐磨損性、耐光性、耐水性及耐寒性,提高了安全帶的使用壽命;另外,由于具有較高的強(qiáng)度,可以減少纖維的用量,使安全帶的厚度減少,易于卷人收縮器,且手感柔軟,佩戴舒適。利用UHMWPE纖維的超高強(qiáng)力、質(zhì)輕以及良好

17、的耐老化性,可以提高建筑物外防護(hù)網(wǎng)的安全系數(shù)和使用壽命。2、航空航天方面的應(yīng)用  在航天工程中，由于該纖維復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)和抗沖擊性能好，適用于各種飛機(jī)的翼尖結(jié)構(gòu)、飛船結(jié)構(gòu)和浮標(biāo)飛機(jī)等。以其制成的武裝直升機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)的殼體材料還具有優(yōu)異的防彈性能。該纖維也可以用作航天飛機(jī)著陸的減速降落傘和飛機(jī)上懸吊重物的繩索，取代了傳統(tǒng)的鋼纜繩和合成纖維繩索，其發(fā)展速度異常迅速。 3、民用方面 (1)繩索、纜繩方面的應(yīng)用：繩、纜、索類(lèi)的重要指標(biāo)之一是破裂強(qiáng)度。高強(qiáng)高模聚乙烯纖維的破裂強(qiáng)度大大高于其他高強(qiáng)度纖維，可制作各種捻制編制的耐海水、耐紫外線、不會(huì)沉浸而浮于水面的工具

18、，用該纖維制成的繩索、纜繩、船帆和漁具適用于海洋工程，是UHMWPE纖維的最初用途。UHMWPE纖維具有輕質(zhì)高強(qiáng)、使用周期長(zhǎng)、耐磨、耐濕、斷裂伸長(zhǎng)大等特性，而普遍用于負(fù)力繩索、重載繩索、救撈繩、拖拽繩、帆船索和釣魚(yú)線等。用此纖維制成的直徑1cm的繩索斷裂強(qiáng)度達(dá)120kN，與鋼絲繩相比，重量減少50%，強(qiáng)度卻能提高15%，壽命是鋼絲繩幾倍，使用及存放方便，有著廣闊的前景。傳統(tǒng)船用纜繩一般采用滌綸、錦綸和丙綸工業(yè)絲，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)使用較多的是錦綸纜繩和丙綸纜繩，兩者約各占一半。采用UHMWPE纖維用于制造替代上述品種的纜繩，其成品不僅能克服丙綸制品易老化而導(dǎo)致強(qiáng)度迅速下降的一系列問(wèn)題，還由于其密度小于水

19、及其他纖維，從而解決了滌綸和錦綸纜繩操作重量大、沉入水中易纏繞螺旋槳而引起事故等各種難題。荷蘭DSM公司的UHMWPE纖維用于制造纜繩的要占總產(chǎn)量的40%，說(shuō)明繩索是UHMWPE纖維應(yīng)用的重要領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)目前船用纜繩的年需求量接近10000噸。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，高性能纖維制造的船用纜繩必將逐步替代現(xiàn)用船纜。（2）漁網(wǎng)：目前合成纖維已成為制作漁網(wǎng)的最普遍的材料。國(guó)內(nèi)用于織網(wǎng)的原料以錦綸和普通聚乙烯纖維為主，錦綸漁網(wǎng)絲年用量6000噸，聚乙烯年用量在2000030000噸之間。在網(wǎng)線強(qiáng)度相同的條件下，用UHMWPE纖維加工成的漁網(wǎng)重量比普通聚乙烯纖維漁網(wǎng)輕50%以上，或同樣重量的纖維可制造

20、更大尺寸的網(wǎng)具，使其每平方米的拉網(wǎng)阻力減少40%，即在同等功率的船只上可使用開(kāi)口面積更大的拖網(wǎng)，使捕魚(yú)效率提高80%。（3）體育器材用品：UHMWPE纖維可用于作各類(lèi)球拍、安全帽、滑雪板、帆輪板、釣竿、沖浪板和自行車(chē)骨架材料的增強(qiáng)材料，也可直接用于制作釣魚(yú)線和球拍弦。由于UHMWPE纖維復(fù)合材料比強(qiáng)度、比剛度高，韌性和損傷容限好，因此制成的運(yùn)動(dòng)器械既輕又耐用。此類(lèi)休閑、消遣類(lèi)產(chǎn)品隨著生活水平的提高，需求量呈不斷上升的趨勢(shì)。（4）醫(yī)用高分子材料：高強(qiáng)高模聚乙烯纖維的生物相容性和耐久性都較好，化學(xué)穩(wěn)定性好，不會(huì)引起人體的過(guò)敏反應(yīng)和生物排斥反應(yīng)，作為生物醫(yī)用材料已成功應(yīng)用于牙托材料、醫(yī)用移植物和醫(yī)用

21、縫合線及人造器官，例如人造關(guān)節(jié)，人造韌帶，人造肢體以及組織支架、輸血泵等方面。在股關(guān)節(jié)中，高強(qiáng)高模聚乙烯纖維作為髖臼部件，在髖臼的凹處為金屬、陶瓷股骨頭旋轉(zhuǎn)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供活動(dòng)空間。在膝關(guān)節(jié)中，高強(qiáng)高模聚乙烯纖維主要作為襯墊材料，承載上下骨的摩擦與運(yùn)動(dòng)；目前結(jié)合高強(qiáng)高模聚乙烯纖維擠出和計(jì)算機(jī)控制的堆積成型技術(shù)，可以制備形狀復(fù)雜且具有多孔的支架材料，如現(xiàn)在已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出熔融堆積方法生產(chǎn)的人耳組織支架；將高強(qiáng)高模聚乙烯纖維作為血液泵的材料，經(jīng)測(cè)試無(wú)生物毒性并且可以長(zhǎng)期使用。高強(qiáng)高模聚乙烯纖維與乙烯、丁烯和苯乙烯彈性體共混作為血液袋可以耐-196溫度，并且在低溫下保持良好的塑性。（5）工業(yè)上：該纖維及

22、其復(fù)合材料可用作耐壓容器、傳迭帶、過(guò)濾材料、汽車(chē)緩沖板等；建筑方面可以用作墻體、隔板結(jié)構(gòu)等，用它作增強(qiáng)水泥復(fù)合材料可以改善水泥的韌度，提高其抗沖擊性能。 超高分子量聚乙烯纖維目前屬世界范圍內(nèi)的稀缺物資，世界年需求量約5萬(wàn)噸，其中美國(guó)占70%。但目前全世界產(chǎn)量不足10000噸，缺口很大。據(jù)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家預(yù)測(cè)，未來(lái)10年內(nèi)每年超高分子量聚乙烯纖維的市場(chǎng)年需求量將在l0萬(wàn)噸以上，市場(chǎng)潛力巨大，前景廣闊。薄膜:以板材為基礎(chǔ)，高強(qiáng)高模聚乙烯纖維經(jīng)切削加工可制成厚度在1mm以下的薄膜。高強(qiáng)高模聚乙烯纖維薄膜具有非常穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)，具有優(yōu)秀的耐溶劑、抗腐蝕性，還具有優(yōu)良的疏水性，耐沖擊性和耐磨損性。管材

23、:高強(qiáng)高模聚乙烯纖維管材在2001年被科技部列為國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃，屬化工類(lèi)新材料、新產(chǎn)品，同時(shí)將高強(qiáng)高模聚乙烯纖維管材列為當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域項(xiàng)目。高強(qiáng)高模聚乙烯纖維管材作為一種高耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐低溫、自潤(rùn)滑、不結(jié)垢、內(nèi)壓強(qiáng)度高、噪音小、無(wú)毒、輕便的新型塑料管材，是固體、液體、氣體三態(tài)物質(zhì)均可輸送的高性能工程塑料管材。如高強(qiáng)高模聚乙烯纖維管道優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性和耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性，使其在各油田得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)解決了管道腐蝕的問(wèn)題。（6）其它復(fù)合材料的應(yīng)用： UHMWPE纖維及其復(fù)合材料在此方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，因而成為世界材料界矚目的一種高技術(shù)材料。專(zhuān)家學(xué)者通過(guò)

24、研究開(kāi)發(fā)，大大拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。高強(qiáng)高模聚乙烯纖維及其織物經(jīng)表面處理后，可改善其與聚合物樹(shù)脂基體的粘合性能，從而達(dá)到增強(qiáng)復(fù)合材料的效果。這種材料的質(zhì)量大幅度減輕，沖擊強(qiáng)度較高，消震性明顯改善。此外，用高強(qiáng)高模聚乙烯纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料具有較好的介電性能，抗屏蔽效果也優(yōu)異，因此，可用作無(wú)線電發(fā)射裝置的天線整流罩、光纖電纜加強(qiáng)芯、X光室工作臺(tái)。表1-14列出了Dyneema 復(fù)合防彈板在不同類(lèi)型軍用彈種下的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。表1-15列出了用不同高性能纖維制備的軍用頭盔的防彈性能。其他復(fù)合材料的應(yīng)用。（a）極低溫材料：近年來(lái)，日本東洋紡公司利用Dyneema纖維復(fù)合材料(DFRP)的耐極低溫性將它應(yīng)用于超導(dǎo)設(shè)備、電力、車(chē)輛和醫(yī)療領(lǐng)域。過(guò)去在電力領(lǐng)域一直期待采用超導(dǎo)線圈，但繞于卷框上的導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生熱收縮及與卷框間的摩擦熱，從而破壞了超導(dǎo)狀態(tài)，使線圈無(wú)法發(fā)揮正常功能，而改用DFRP卷框后，由于可耐溫-196-269 ，因此可解決此問(wèn)題。東京電力公司與東芝公司共同開(kāi)發(fā)的限流器交流線圈的卷框，自1994年起改用了DFRP制品，使用效果良好。在醫(yī)療器械、傳感器的支承柜等領(lǐng)域采用DFRP材料，可降低占制造成本90%以上的加工費(fèi)用。（b）高性能的薄壁高壓容器：由于UHMWPE纖維的抗拉強(qiáng)度高，抗化學(xué)腐蝕和抗溶解性能好，以其為原料通過(guò)纏繞或手糊的方式制成的復(fù)合材料可制成耐壓容器，適用于存貯各種氣體或液體介