超高分子量聚乙烯纤维生产应用现状
2023年超高分子量聚乙烯纤维行业市场前景分析

2023年超高分子量聚乙烯纤维行业市场前景分析超高分子量聚乙烯纤维是一种新型的合成纤维,具有高强度、高模量、高耐热性、高抗冲击性、低摩擦系数等优良性能,在包装、建筑、粉末涂料、水产养殖等领域得到广泛应用。
未来,超高分子量聚乙烯纤维行业市场前景仍将保持持续增长的态势。
一、需求持续增长随着人们生活水平的提高以及科技进步,超高分子量聚乙烯纤维在各个领域的应用越来越广泛。
在包装行业,超高分子量聚乙烯纤维可以制作防水和防撕裂的纸箱,提高了物品运输的安全性和方便性;在建筑行业,超高分子量聚乙烯纤维可以制作高强度的混凝土,用于桥梁、隧道等建筑工程;在粉末涂料行业,超高分子量聚乙烯纤维可以作为防腐蚀材料使用;在水产养殖行业,超高分子量聚乙烯纤维可以制作优质的养殖网格,用于水产养殖和水产捕捞等领域。
因此,需求持续增长是超高分子量聚乙烯纤维行业市场前景的重要因素。
二、技术创新提升产业竞争力超高分子量聚乙烯纤维是一种高科技产品,其生产工艺复杂,需要经过多道工序进行加工制造。
随着科技的不断进步,新的技术不断涌现,生产工艺不断优化,可以降低制造成本,提高产品质量,增强产业竞争力。
例如,目前国内已经出现了采用悬浮聚合法生产超高分子量聚乙烯纤维的技术,可以提高纤维的均匀度和拉伸性能,缩短生产周期,降低生产成本,促进超高分子量聚乙烯纤维行业的发展。
三、环保意识推动行业发展随着环保意识的不断提高,人们对环境保护的重视程度不断增加,超高分子量聚乙烯纤维作为一种合成纤维也受到了关注。
目前,国家和地方政府出台了一系列环保法规,纺织企业也在不断研发环保生产技术,采用环保纤维生产,使产品更符合环保要求。
因此,超高分子量聚乙烯纤维行业也将不断重视环保问题,发展趋势也将向着环保高效方向发展。
综上所述,超高分子量聚乙烯纤维行业市场前景一片光明,具有广阔的发展空间和持续的增长动力。
未来,超高分子量聚乙烯纤维企业需要不断提升产品性能、优化生产工艺,提高企业的生产效益和竞争力,适应未来市场需求的变化和环保要求的提高。
2024年高分子量聚乙烯市场发展现状

2024年高分子量聚乙烯市场发展现状简介高分子量聚乙烯(High Molecular Weight Polyethylene,简称HMWPE)是一种具有较高分子量的聚乙烯材料。
HMWPE以其出色的物理性能和广泛的应用领域而受到广泛关注。
本文将介绍高分子量聚乙烯市场的发展现状。
市场规模与趋势高分子量聚乙烯市场规模庞大,且正处于快速增长阶段。
根据市场研究报告,HMWPE市场在过去几年年均增长率超过10%,预计将在未来几年继续保持较高的增长速度。
这主要归因于以下几个因素:1. 应用领域的扩大高分子量聚乙烯在各个领域都有广泛的应用,如建筑材料、电力电缆、汽车零部件等。
随着各个领域的不断发展,HMWPE的需求也在逐渐增加。
2. 物理性能的优越性相比较于其他材料,高分子量聚乙烯具有优异的物理性能。
它具有较高的强度和韧性,耐化学品腐蚀,同时具备较低的摩擦系数和良好的抗磨损性能。
这些特性使得HMWPE在一些特殊环境下表现出色。
3. 技术进步的推动高分子量聚乙烯的生产技术不断发展,使得生产成本降低,而质量得到提升。
这使得HMWPE市场更加具有竞争力,进一步推动了市场的发展。
主要市场需求高分子量聚乙烯在各个领域都有广泛的需求,以下是几个主要应用领域:1. 建筑材料高分子量聚乙烯在建筑材料领域的应用非常广泛。
它可以用于制造防水卷材、管道、隔热材料等。
HMWPE的优异性能使得建筑材料更加耐用、耐腐蚀,同时具备一定的抗冲击性能。
2. 电力电缆HMWPE在电力电缆领域的使用也非常普遍。
它具有优异的绝缘性能和绝缘稳定性,可以有效地保护电缆中的导线,提高电力传输效率。
3. 汽车零部件高分子量聚乙烯在汽车制造领域的应用也逐渐增加。
它常被用于制造汽车零部件,如汽车制动系统中的密封件、吸音材料等。
HMWPE的高强度和良好的耐磨性能使其成为汽车零部件的理想选择。
主要市场参与者高分子量聚乙烯市场中存在着多个主要市场参与者,以下是其中几个重要的厂商:1. 邻苯三甲酸酐(Lanxess)邻苯三甲酸酐是全球领先的高分子量聚乙烯生产商之一。
超高分子量聚乙烯纤维的抗静电性能及应用前景

超高分子量聚乙烯纤维的抗静电性能及应用前景超高分子量聚乙烯纤维(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene Fiber,简称UHMWPE纤维)是一种具有优异性能的高性能纤维材料。
它具备很高的拉伸强度和模量,同时拥有出色的耐磨、抗切割、抗腐蚀性能等。
在工程领域中,UHMWPE纤维的应用广泛,并且广受关注。
本文旨在探讨UHMWPE纤维的抗静电性能以及其应用前景。
一、UHMWPE纤维的抗静电性能UHMWPE纤维在制造过程中通常会加入抗静电剂,这使得纤维具备了良好的抗静电性能。
抗静电剂的加入能有效地消除纤维表面的静电荷,从而防止静电的积累和电荷的释放。
这让UHMWPE纤维在使用过程中避免了由于静电引起的火花、爆炸和电击等安全隐患。
此外,UHMWPE纤维的低表面能以及其微米级粗糙的表面结构,也有助于降低静电荷的积累。
相比其他传统纤维材料,UHMWPE纤维在抗静电性能方面表现出较好的特性。
二、UHMWPE纤维的应用前景1. 防护材料领域UHMWPE纤维因其出色的抗弹性和切割性能,被广泛应用于防护材料领域。
例如,它可以用于制作防弹衣、防刺手套和防刺面罩等防护装备。
由于其高强度和轻质特点,UHMWPE纤维可以提供更高级别的防护,同时减轻穿戴者的负荷,极大地增加了防护装备的舒适性。
2. 船舶工程领域由于UHMWPE纤维具备良好的抗腐蚀性能和耐磨性,它常被应用于船舶工程领域。
在海洋环境中,船只经常受到磨损和腐蚀的侵蚀,而UHMWPE纤维能够有效地减少这些问题的发生,延长船舶的使用寿命。
此外,UHMWPE纤维还可以用于制作锚纤绳,具备出色的抗拉伸和耐磨性能,为船只提供可靠的锚泊保护。
3. 体育用品领域受益于UHMWPE纤维的高强度和轻质特性,它在体育用品领域也有广阔的应用前景。
例如,它可以用于制作运动鞋的鞋面材料,提供更好的支撑和保护;同时也可以用于制作运动器械的抗拉伸绳索,提供更高的安全保障。
2024年超高分子聚乙烯市场前景分析

2024年超高分子聚乙烯市场前景分析引言超高分子聚乙烯(简称UHMWPE)是一种具有极高分子量的聚乙烯材料。
它具有优异的物理和化学性质,因此在许多应用领域具有广泛的用途。
本文将对超高分子聚乙烯市场前景进行分析。
市场规模和增长趋势近年来,超高分子聚乙烯市场规模不断扩大。
随着全球工业化及城市化进程的推进,对高性能材料的需求也日益增长。
超高分子聚乙烯凭借其优秀的性能特点,在众多行业中得到了广泛的应用。
根据市场研究报告,超高分子聚乙烯的市场规模在过去几年中以每年10%以上的速度增长。
预计在未来几年中,市场规模将进一步扩大。
这主要受以下几个方面的影响:1.应用领域增加:超高分子聚乙烯在许多行业中得到广泛应用,例如食品包装、医疗器械、航空航天、电子等。
随着新兴行业的发展和现有行业的需求增加,对超高分子聚乙烯的需求也将进一步提高。
2.性能优势:超高分子聚乙烯具有极高的耐磨性、抗腐蚀性和化学稳定性等优点,适用于在恶劣环境条件下使用。
在一些特殊的应用场景中,超高分子聚乙烯材料是替代其他材料的理想选择,因此具有广阔的市场前景。
3.技术进步和成本降低:随着制造技术的不断进步和生产规模的扩大,超高分子聚乙烯的生产成本逐渐降低。
这将进一步推动市场的发展,使更多的企业能够采用超高分子聚乙烯。
主要应用领域超高分子聚乙烯在各个行业中都有广泛的应用。
以下是一些主要的应用领域:1.食品包装:超高分子聚乙烯具有优异的耐磨性和化学稳定性,非常适合用于食品包装材料。
它可以保护食品不受外界因素的影响,延长保鲜期,并确保食品的卫生安全。
2.医疗器械:超高分子聚乙烯在医疗器械制造领域中有广泛的应用。
它具有良好的生物相容性和抗菌性能,可用于制作人工关节、手术器械等医疗器械。
3.航空航天:超高分子聚乙烯的低密度和优秀的耐磨性使其成为航空航天领域的理想材料。
它可以用于制作飞机零部件、航天器备件等。
4.电子:超高分子聚乙烯在电子行业中也有一定的应用。
超高分子量聚乙烯纤维的耐酸碱性能及应用前景

超高分子量聚乙烯纤维的耐酸碱性能及应用前景超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)纤维是一种重要的高性能纤维材料,具有出色的力学性能和化学性能。
本文将重点探讨超高分子量聚乙烯纤维在酸碱环境下的耐受性以及其在相关领域中的应用前景。
一、耐酸碱性能测定及机理超高分子量聚乙烯纤维具有优异的酸碱稳定性,可以在广泛的酸碱介质中长时间稳定使用。
其耐酸碱性能主要是由其特殊的分子结构和化学性质所决定的。
首先,超高分子量聚乙烯纤维具有极高的分子量,其分子链之间相互作用力强,形成了高度结晶的有序结构,从而使得纤维具有极高的力学强度和刚度。
这种结构保证了纤维在酸碱介质中的稳定性。
其次,超高分子量聚乙烯纤维的分子链中没有活泼的化学官能团,具有较高的化学惰性,不易与酸碱介质发生反应。
这使得超高分子量聚乙烯纤维能够有效地抵御酸碱介质的腐蚀。
最后,超高分子量聚乙烯纤维的分子链中含有大量的非极性碳-碳键,使得纤维表面具有较低的极性,不易与极性溶剂相互作用,进而降低了酸碱介质对纤维的侵蚀。
二、超高分子量聚乙烯纤维的应用前景由于其卓越的耐酸碱性能,超高分子量聚乙烯纤维在许多领域都有广泛的应用前景。
1. 电力行业超高分子量聚乙烯纤维具有优异的绝缘性能和耐腐蚀性能,可应用于输电线路绝缘材料和电缆保护套管等方面。
其耐酸碱性能能够保证电力设备的长期稳定运行。
2. 化工行业超高分子量聚乙烯纤维具有耐腐蚀性能和抗磨损性能,可用于化工设备的密封件、管道衬里、阀门垫片等部件。
在酸碱介质中稳定的性能为化工行业提供了可靠的材料选择。
3. 轻工业超高分子量聚乙烯纤维具有出色的耐磨性和耐酸碱性能,可应用于纺织、制革和造纸等轻工业领域。
作为纺织材料,其抗酸碱腐蚀性可以延长纺织品的使用寿命。
4. 体育用品超高分子量聚乙烯纤维的耐磨性和耐酸碱性能使其成为制造耐用的体育用品的理想材料,例如滑雪板、板球球棒、橄榄球防护衣等。
2023年超高分子量聚乙烯纤维行业市场规模分析

2023年超高分子量聚乙烯纤维行业市场规模分析超高分子量聚乙烯纤维,简称UHMWPE纤维,是一种具有高强度、高韧性、低密度、耐磨损、耐腐蚀等优异性能的工程塑料纤维,广泛应用于现代军事、民用领域。
本文将对UHMWPE纤维行业市场规模进行分析。
一、行业市场规模的定义和构成UHMWPE纤维行业市场规模指的是在一定时间范围内,UHMWPE纤维产品在市场上的销售额或销售数量总和,包含的产品种类除了UHMWPE纤维本身,还包括相关的加工件、制品、终端产品等。
二、行业市场规模的发展趋势1.品种不断丰富。
随着技术的不断更新和优化,UHMWPE纤维产品品种不断丰富,应用领域也越来越广泛,如军用防弹衣、防刺衣、防护器材、民用防护手套、运动防护装备等。
2.需求量增长。
随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对健康和安全的需求日益增长,UHMWPE纤维在防护领域的应用越来越广泛,需求量逐步增长。
3.制造工艺不断改进。
制造工艺的改进可以大大提高UHMWPE纤维的品质,降低成本,提高生产效率,同时也能推动该行业的发展。
4.市场竞争加剧。
由于市场规模的日益扩大,行业内的竞争也越来越激烈,企业之间要想在市场上立足,必须不断提高自身的技术水平和产品品质。
三、行业市场规模的预测未来,UHMWPE纤维行业市场规模还将继续扩大。
其中,防护领域的需求量仍将保持较快发展,而运动领域的应用也将逐步增加。
同时,随着技术的不断提高和生产成本的降低,UHMWPE纤维的应用范围也将不断扩大,市场规模将进一步增大。
四、影响行业市场规模的因素1.技术水平。
技术水平的提高在该行业中起着至关重要的作用,可以推动该行业的不断发展。
2.产品品质。
UHMWPE纤维产品的品质直接影响到企业的发展,同时也是企业在市场上占据优势的关键因素。
3.市场需求。
市场需求是推动该行业发展的关键因素之一,只有市场需求不断增长,才能保证该行业的规模不断扩大。
4.生产成本。
生产成本的降低可以提高企业的生产效率,从而减少产品售价,推动该行业的发展。
超高分子量聚乙烯纤维的抗菌性能及应用前景
超高分子量聚乙烯纤维的抗菌性能及应用前景超高分子量聚乙烯纤维(Ultra-high molecular weight polyethylene fiber,简称UHMWPE纤维)因其出色的力学性能和特殊的结构,逐渐成为抗菌材料领域的研究热点。
本文将深入探讨UHMWPE纤维的抗菌性能及其在医疗、衣物和环境卫生等领域的应用前景。
一、UHMWPE纤维的抗菌性能UHMWPE纤维由聚乙烯单体经过高温高压聚合反应得到,具有超高的分子量和极细的纤维直径。
其表面独特的结构和物理性质决定了其出色的抗菌性能。
1. 抗菌机制UHMWPE纤维具有疏水性和光滑的表面,难以为菌落提供滋生环境。
同时,其高熔点和耐高温性能使得纤维具备抗高温消毒的能力。
此外,UHMWPE纤维中的极细颗粒对细菌具有机械杀菌作用,有效破坏菌落结构,抑制菌落生长。
2. 抗菌范围研究表明,UHMWPE纤维在抗菌方面具有广谱性,对多种细菌、真菌和病毒均具有较强的抑制作用。
其抗菌效果在医疗、卫生等领域有着广泛的应用前景。
二、UHMWPE纤维在医疗领域的应用前景1. 医用敷料UHMWPE纤维材料具有良好的透气性和渗透性,可用于制造各类医用敷料。
其抗菌性能可有效避免敷料受感染并促进伤口愈合,减少感染风险。
2. 手术缝合线因其高强度和耐磨性,UHMWPE纤维被广泛应用于手术缝线的制造。
其抗菌性能能够有效预防伤口并发感染,降低手术风险。
3. 医疗器械UHMWPE纤维制成的医疗器械具有抗菌性能,可减少医疗器械与细菌的接触,降低医源性感染的风险。
三、UHMWPE纤维在衣物领域的应用前景1. 功能性服装UHMWPE纤维在制造功能性服装方面具有潜力。
其抗菌性能可使服装具备自洁功能,减少细菌滋生,保持衣物清洁卫生。
2. 医护服医护人员长时间穿戴医护服,易受细菌感染。
采用UHMWPE纤维制作的医护服可以有效杀灭细菌,保护医护人员的健康。
四、UHMWPE纤维在环境卫生领域的应用前景1. 空气过滤UHMWPE纤维可用于制造高效的空气过滤器,抑制空气中微生物的滋生,提高室内空气质量。
超高分子量聚乙烯纤维民用领域行业市场分析及民用应用领域
超高分子量聚乙烯纤维民用领域行业市场分析及民用应用领域超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE)纤维是一种具有高强度、高模量、耐磨、耐腐蚀等特点的先进纤维材料。
在民用领域,超高分子量聚乙烯纤维主要应用于以下几个方面:1.防护装备:超高分子量聚乙烯纤维具有非常高的力学强度和抗冲击性能,被广泛应用于防弹衣、防刺衣、防护手套等防护装备中。
其高强度和轻质特性使得使用者可以在保持自由活动的同时达到良好的防护效果。
2.传输输送:超高分子量聚乙烯纤维在民用领域还被应用于输送带、绳索、索具等物流设备中。
其优异的耐磨性和耐腐蚀性使得这些设备能够在长时间、高强度的使用环境中保持良好的性能,并且能够有效延长使用寿命。
3.体育用品:超高分子量聚乙烯纤维可以用于制作各种体育用品,如滑雪板底面材料、滑雪板制动带、冰雪上的滑行工具及配件等。
其低摩擦系数和抗刮擦性能使得滑雪板等运动设备具有更好的性能和寿命。
4.工程材料:超高分子量聚乙烯纤维在建筑、机械等工程领域也有广泛的应用。
它可以用于制作滑动轴承、滑动导轨、机械密封件等,具有降低摩擦系数、延长使用寿命的优势。
5.医疗领域:超高分子量聚乙烯纤维还可以用于医疗器械、矫形器材等方面。
由于其生物相容性良好、不容易感染、不易引起过敏等特点,因此适合用于制作人工关节、矫形器等医疗器械。
超高分子量聚乙烯纤维在民用领域的应用不断扩大,市场潜力也不断增大。
随着人们对安全性、舒适性和持久性要求的提高,对具有高性能纤维材料的需求也越来越高。
超高分子量聚乙烯纤维凭借其卓越的物理性能和良好的机械性能,在民用领域具有广阔的市场前景。
然而同时需要注意的是,由于超高分子量聚乙烯纤维的制备和加工技术相对复杂,且生产成本较高,限制了其在各个领域的广泛应用。
因此,在超高分子量聚乙烯纤维的民用领域市场应用中,需要进一步发展相关的生产技术和成熟的加工工艺,以降低成本并提高生产效率。
超高分子量聚乙烯纤维
超高分子量聚乙烯纤维
contents
目录
1 简介
1 3 纤维性能
2 制备工艺 4 主要用途
5 发展状况
1
简介
超高分子量聚乙烯纤维
超高分子量聚乙烯纤维(英文全称: Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber, 简称 UHMWPEF),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。
2
制备工艺
制备工艺
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
机
萃取
纺丝箱 喷丝板
加热牵伸
卷绕成型
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。
3
纤维性能
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。
4
主要的用途
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
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发展状况
2023年超高分子量聚乙烯纤维行业市场调查报告
2023年超高分子量聚乙烯纤维行业市场调查报告超高分子量聚乙烯纤维是一种新型的合成纤维材料,具有高强度、高耐磨性、低摩擦系数、低吸水性、抗紫外线等优异性能。
广泛应用于船舶、航空航天、汽车、建筑、电力电子、石油化工等领域。
本报告对超高分子量聚乙烯纤维行业市场进行了调查分析,得出以下结论:一、市场规模超高分子量聚乙烯纤维行业市场规模不断扩大。
随着科技进步和人民生活水平的提高,对于高性能纤维材料的需求不断增加。
超高分子量聚乙烯纤维作为一种具有优异性能的新型纤维材料,市场前景广阔。
根据数据统计,目前超高分子量聚乙烯纤维行业市场规模已经达到XX亿元,预计未来几年还将继续保持高速增长。
二、应用领域超高分子量聚乙烯纤维在多个领域有广泛的应用。
首先是船舶行业,超高分子量聚乙烯纤维具有优异的耐磨性能,可以用于制作船体耐磨板、缆绳、抛锚线等,提高船舶的使用寿命。
其次,航空航天领域也是超高分子量聚乙烯纤维的重要应用领域,该纤维材料可以用于制作飞机零件、航天器材料等,提高航空航天器的性能。
此外,汽车、建筑、电力电子、石油化工等领域也都有超高分子量聚乙烯纤维的应用需求。
三、市场竞争目前,超高分子量聚乙烯纤维市场竞争激烈。
国内外许多企业都已进入这一市场,形成了一定的市场竞争格局。
国内超高分子量聚乙烯纤维生产企业数量较多,产品质量参差不齐。
一些大型企业通过技术创新、提高产品质量来保持市场竞争力,而中小型企业则主要通过价格竞争来争夺市场份额。
四、发展趋势超高分子量聚乙烯纤维行业有着良好的发展前景。
首先,随着科技进步和工业发展,对高性能纤维材料的需求会不断增加,超高分子量聚乙烯纤维作为一种具有广泛应用前景的新型材料,有望占据更多市场份额。
其次,随着技术的进步和成本的降低,超高分子量聚乙烯纤维的生产成本会进一步降低,进一步推动其市场增长。
此外,环保意识的提高和环境法规的加强也将促使超高分子量聚乙烯纤维等环保材料的应用和发展。
综上所述,超高分子量聚乙烯纤维行业市场在我国有着广阔的发展前景。
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3.4体育用品 由于UHMWPE纤维比强度、比模量高、韧性和损伤容限好,在体育用品上常作 为网球拍、滑雪板、冲浪板、防护手套、击剑服等体育用品的骨架材料,其性能较传 统材料好。制成的运动器械既耐用又能出好的成绩【15】。 3.5建筑工程加固增强材料 与普通加固增强材料相比,UHMWPE纤维具有较好的增稠效果,可以有效抑制轻 骨料的上浮,提高轻骨料混凝土的均匀化。由于较高的弹性模量和抗拉强度使其可协 同轻骨料受拉、抑制裂纹的扩展,也提高了轻骨料混凝土的各项力学指标。经掺混的
2014化纤非织造材料行业战略联盟研讨会论文集(湖南・常德)
结(中期),最终导致伸直链结晶的微纤结构形成(后期)。最后将得到的原纤维进行纺织 加工即可。
3
UHMWPE纤维主要应用
3.1安全防护 由于UHMWPE纤维抗冲击韧性非常好,具有较强的比冲击吸收能量,采用UH MWPE纤维制成的防弹衣超轻且能很好的解决非贯穿性伤害。目前,发达国家已用来 制造防弹衣、坦克防弹装甲、运钞车车体、防弹头盔、防切割手套、防弹橡胶增强材 料等。据悉,自从美国发生911恐怖袭击后,防弹衣等产品的需求激增。在2004年的 美伊战场上,宁波大成新材料公司制造的防弹头盔也发挥着重要的防护作用。 3.2绳缆 用UHMWPE纤维制成的绳缆,具有耐腐蚀、重量轻、耐磨损、强度高、柔韧性 好等优点,常用于远洋船舶的牵引绳缆。在高空应用领域,如降落伞、飞机悬吊重物 的绳索、高空气球的吊索等,UHMWPE纤维绳缆也是首选。 3.3渔业用具 目前,合成纤维已经成为制作渔网最为普遍的材料。在网线强度相同的条件下, 用UHMWPE纤维加工成的渔网比普通的纤维轻至少40%,可以提高捕捞作业的劳动 效率,降低渔网破损率,减少渔船能耗。使用UHMWPE纤维制作的深海养殖网箱, 良好的机械性能能够很好的防治食肉鱼对经济鱼类的猎杀,有效地降低养殖成本及风
混凝土材料脆性低、韧性高,弯曲韧度系数是普通混凝土的14倒“】。
3.6其它
2014化纤非织造材料行业战略联盟研讨会论文集(湖南・常德)
由于具有良好的生物相容性和耐久性,UHMWPE常用作生物材料,如牙托材料、 医用移植物和整形缝合等m】。此外,常用UHMWPE纤维制成存储各类气体和液体介 质的压力容器。UHMWPE纤维介电常数低,介电损耗值低,电信号失真小,透射系数 高,是制作高性能轻质雷达罩的首选材料11引。
4国内外UHMWPE纤维主要生产厂商
荷兰DSM公司、美国HoneyWell公司、日本东洋纺织公司是国外UHMWPE纤 维的主要生产厂商。其中,荷兰DSM公司是世界上最大的生产厂商,也是该种纤维目 前质量最佳,品牌最全的制造商。上世纪80年代,美国HoneyWell与DSM合作开发 的UHMWPE产品仅限于北美市场销售,对亚洲等广大发展中国实行技术封锁。日本 东洋纺织公司和DSM合资在日本成立三井公司,其产品的销售仅限于日本和中国台湾 省。这三大主要国际生产厂商主要通过一系列新举措来降低生产成本,提高生产效率。 DSM公司主要采用十氢萘为溶剂用凝胶纺丝法生产UHMWPE纤维。HoneyWell在D SM工艺基础上将溶剂用矿物油代替昂贵的十氢萘,降低了UHMWPE纤维的生产成
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面,改性效果较差)、辐射引发表面接枝处理(常用于改善纤维与其它基体间的黏结性能)
左筮
守o
2
UHMWPE纤维生产方式
2.1生产工艺技术 20世纪70年代首先由英国利兹大学【81的Capaeeio和Ward研制成功。1979年 荷兰DSM公司用十氢萘作溶剂,采用凝胶纺丝法成功制得并申请专利后, 立即引起
拉伸倍数下掣13l。由于在此阶段中常用的萃取剂易燃有毒,因而寻找环保无毒的萃取
剂已成为当今研究的热点之一。 2.2.4冻胶纺丝的超倍热拉伸 超倍拉伸与常规纺丝法相对应。超倍热拉伸(简称超拉伸)是生产UHMWPE纤维的 主要方法。初生纤维都需经过拉伸才能成为成品纤维,其拉伸倍数通常在10倍左右。 但经过萃取干燥后的冻胶纤维拉伸倍数均在20倍以上,有的甚至达到上百倍,远大于 由熔体纺成纤维的拉伸倍数,因此常把冻胶纤维的拉伸称为超拉伸【l 41。超拉伸的目的 是在纤维的结晶度和取向度提高的基础上,使大分子链由原来的折叠链向伸直链结构 转变,这种伸直链的形成是导致UHMWPE纤维高强高模的原因。拉伸时,首先使呈 现大片晶的聚集体分解为稍有取向的片晶堆积(初期),随后片晶沿拉伸方向旋转和解缠
5结语 继续研究新的纺丝方法、提高UHMWPE纤维的结晶度和取向度以及研究切实可
行的表面处理方法是今后UHMWPE纤维的主要发展趋势。提高生产效率和力学性能、
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降低蠕变性能是UHMWPE纤维以后的主要发展目的。在科学技术日新月异的今天,U
HMWPE纤维将有更大的发展潜力和应用市场。
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2014化纤非织造材料行业战略联盟研讨会论文集(湖南・常德)
将制得的均质冻胶溶液在纺丝温度下经喷丝头挤压入油浴中冷却成冻胶丝。冻胶 溶液在喷丝孔内受剪切作用,部分溶剂被析出,大量的溶剂仍保留于冻胶丝条中。若 冻胶丝存放在溶剂中时,冻胶丝稳定而且不发生收缩。但若冻胶丝存放在空气中,不 施加张力,随着时间的推移,冻胶丝会发生收缩,纤维内的溶液将被部分挤出。为提 高纺丝速度和原丝内在质量11¨,常在纺丝原液中添加硬脂酸铝。这是由于金属离子与 金属的相互作用,在表面形成了硬脂酸铝的吸附层,减弱了溶液的黏附。 2.2.3冻胶纺丝的干燥萃取 初生冻胶纺丝由于含有大量的溶剂,其网络结构极其疏松,在拉伸力作用下极易 产生大分子间滑移,难以进行稳定的超倍率有效拉伸,也难以达到高强高模。为使冻 胶纤维具有拉伸的稳定性和有效性,通常在拉伸前用干燥萃取脱除纺丝中所含的溶剂。 萃取的机理主要是纺丝溶剂与萃取剂之间的相互扩散机理,即萃取剂渗入冻胶纤维中, 减弱了UHMWPE大分子与纺丝溶剂问的溶剂化效应,使溶剂分子扩散出来。一般的 萃取剂的选择需满足以下几个条件【12】:对溶剂有良好的相混或相容性,萃取剂具有适 当的低沸点和高挥发性。经萃取干燥处理后的冻胶纤维最佳拉伸温度、最大拉伸倍率 上升和成品纤维力学性能均得到提高。 增加萃取温度、时间,冻胶纤维的溶剂脱除更彻底,最大拉伸倍数先提高,后渐 趋于平衡。经萃取后的冻胶原丝中包含着以萃取剂为主的大量溶剂。脱除溶剂后,较 原丝中溶剂化程度减弱,大分子链间作用增加,密集程度提高,宏观表现为利于拉伸 的进行。干燥温度和干燥收缩率对拉伸性能也具有一定的影响:较高的干燥温度可使 大分子网络有较大的回缩倾向,相互之间作用力增大,从而使结晶度提高,导致最大
世界上工业强国的关注和兴趣。该纤维的问世代表了合成纤维技术史上的一个新的里 程碑,目前常见的UHMWPE纤维生产技术有‘9】:表面结晶生长法、熔融纺丝法、Por
ter固态挤出法、超拉伸或局部拉伸法、冻胶纺丝——超倍拉伸法等。其中冻胶纺丝一
一超倍拉伸法是目前唯一工业化的生产方法。 2.2生产过程 2.2.1溶解 所选用的UHMWPE分子量通常在lxl06"-一4x106范围为宜。分子量过低,制得的 纤维强度不高;但分子量越大,溶液浓度越低,不利于工业化生产。 根据高分子稀溶液理论:通常聚合物的溶解过程一般都比较缓慢,在溶解之前通 常要先经历“溶胀,,阶段,即先溶胀后溶解i1们。溶胀过程主要使溶剂更好地渗透和扩散 到物质内部,从而减弱大分子链之间的强相互作用。由于UHMWPE分子链排列紧密 规整,分子链间相互作用力大,溶剂分子几乎不能进入晶区。若要使UHMWPE溶解, 须先吸收足够能量,使分子链运动足以破坏晶格,打破分子链的规整排列。因而选择 合适的溶剂十分重要,将UHMWPE粉末溶于适当的溶剂中,制得均质稳定的冻胶溶 液是实现冻胶纺丝的首要关键技术。该步骤的核心是选择良好的溶剂,荷兰DSM公司 采用十氢萘作溶剂,美国Honeywell(原Allied Signal公司)以矿物油作溶剂,日本三井 以石蜡作溶剂,国内企业和研究机构主要以煤油和乳化混合油作溶剂。 2.2.2冻胶纺丝的形成 冻胶原溶液的浓度决定了大分子链之间缠结点的数量,而缠结点数量的多寡又与 拉伸倍数和拉伸效果相关联。故冻胶纺丝溶液的浓度在冻胶纺丝成形中是一个关键问 题:浓度过高,分子的缠结点过多,拉伸阻力过大,无法实现大倍数的拉伸;浓度过 低,分子间的缠结点过少,拉伸时分子链产生滑移,造成拉伸不良。只有当冻胶纺丝 浓度适中时,分子链间的缠结点数量适量,拉伸效果达到最佳,原丝的内在质量优异。
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超高分子量聚乙烯纤维生产应用现状
尹文梅1,黄安平2,贾军纪2,朱博超2 (1.西北师范大学化学化工学院生态环境相关高分子材料教育部重点实验室甘肃省高分子材料 重点实验室甘肃730030;2.中国石油天然气股份有限公司兰州化工研究中心甘肃730060)
本。三井公司在前人基础上采用更廉价的石蜡代替矿物油,同时用新的凝胶挤压——
超拉伸技术生产UHMWPE纤维【l引。
由于上述国外三家企业拥有UHMWPE纤维生产技术和供货能力,所以相对垄断
了这一领域的世界高端市场【2们。国内UHMWPE纤维的研究生产比国外稍晚,20世纪 90年代才逐渐形成规模化生产。因为发达国家对我国进行UHMWPE纤维生产进行技 术封锁,目前国内UHMWPE纤维的生产技术基本以国产技术为主,拥有自主知识产
要介绍了UHMWPE纤维生产方式、市场应用,同时对国内外主要生产厂家作简单阐
述。1Biblioteka UHMWPE纤维基本特性121 UHMWPE纤维具有优良的基本特性:质轻,密度只有碳纤维的1/2,芳纶的2/3;
优良的耐冲击性能,在相同条件下,UHMWPE纤维复合材料冲击吸收能量分别是碳纤 维的1.8倍,芳纶的2.6倍;分子高度取向和有序性,耐候性强,经1500 h日晒后, 纤维强度保持率达80%;耐低温性好,使用温度可达.150℃;UHMWPE纤维绳索 破裂循环数、耐磨性能和弯曲疲劳均比碳纤维、芳纶高,更适用于绳索;还具有耐紫 外线辐射、介电常数低、电磁波透射率高、抗切割等优异性能。 尽管UHMWPE纤维具有诸多优良品质,但还是存在不足[31:由于UHMWPE大 分子链间的滑移,易发生蠕变现象;UHMWPE纤维玻璃化转变温度及熔点都很低且存 在蠕变问题,耐热性较差;由于其高度的取向和高结晶性能,界面黏结性差;UHMW PE纤维长链分子间范德华力较弱,使得UHMWPE纤维轴向压缩强度只有拉伸强度的 1/12"-'1/6;对钝伤的防护能力不理想。为解决上述问题,通常对UHMWPE纤维表面 进行改性研究。 常见改性方法有【4 ̄7】:化学试剂处理(常通过化学试剂在纤维表面引入极性基团)、 等离子处理(主要作用于纤维表面有限深度内数个分子)、电晕放电(主要作用于纤维表