超高分子量聚乙烯纖維具有其他纖維所無法比擬的優(yōu)異的力學性能。目前，產業(yè)化超高分子量聚乙烯纖維的強度可達40cN/dtex以上，其模量極高，僅次于特種碳纖維，而纖維的斷裂伸長與其他高性能纖維相當，斷裂功較大。 與其他高性能纖維相比，超高分子量聚乙烯纖維還具有以下優(yōu)點：第一，密度小。其密度為0.97g/cm3，是各類高性能纖維中密度最小的，可以漂浮在水上，因此在海洋工程所需的繩纜應用方面極具優(yōu)勢。第二，比強度和比模量高。該纖維的單一結構單元使其分子鏈排列較為緊密，結晶度高，取向度大，決定了其具有較高的極限強度和模量。由于其密度低，使其比強度為當今世界之最，相當于優(yōu)質鋼絲的15倍，比普通化學纖維高近10倍。第三，耐化學腐蝕和耐氣候性。由于該纖維的分子結構極其穩(wěn)定，無化學活性基團，所以具有優(yōu)良的耐化學腐蝕特性。該類纖維還具有很好的耐候性和耐紫外線性能，經1500小時日曬后，纖維強度保持率仍達80%以上。第四，耐磨、耐彎曲性能好。該纖維表面光滑，具有較低的摩擦系數(shù)，因此具有優(yōu)越的耐磨性能。而其良好的耐彎曲形變性能使超高分子量聚乙烯纖維具備良好的紡織加工性能。第五，耐沖擊性好。由于超高分子量聚乙烯纖維是柔性鏈大分子高聚物，而且具有極高的模量和聲速取向，因而具有優(yōu)異的抗沖擊性能，其吸收能量性能優(yōu)于芳綸。第六，耐低溫性能。由于聚乙烯的熔點較低，而且玻璃化轉變溫度極低，因此該纖維適于在低溫環(huán)境下使用，尤其在極端低溫(可以低至-150℃)環(huán)境下使用，其纖維強度保持良好，同時柔軟性變化不大。第七，低導電性能。超高分子量聚乙烯纖維的介電常數(shù)低，損耗正切小，在高頻電波下使用尤為合適，用其做雷達罩，顯示出良好的電波透射率。
由于超高分子量聚乙烯纖維的上述優(yōu)異性能，使其在許多高端技術領域有著十分重要的應用價值。
在防彈、防護領域，超高分子量聚乙烯纖維的抗沖擊韌性很好，在防彈領域已逐漸取代芳綸，被廣泛地用于制作柔性防彈衣、硬質防彈插板、防彈頭盔，還可用于直升飛機、坦克和艦船的裝甲防護板、雷達防護外殼罩、導彈罩。此外，還可用于礦工、賽車手和登山運動員等的頭盔、多種防彈抗沖擊板材以及防切割手套、防刺衣、盾牌等。由于其重量特別輕，可在同樣防彈性能的基礎上，使防彈衣的重量減輕40%左右，對于軍隊裝備的輕量化意義重大。
在航天航空領域，由于該纖維復合材料輕質高強和抗沖擊性能好，適用于各種飛機的翼尖結構、飛船結構和浮標飛機等。該纖維也可以用作航天飛機著陸的減速降落傘和飛機上懸吊重物的繩索，取代了傳統(tǒng)的鋼纜繩和合成纖維繩索。
在海洋工程領域，用該纖維制成的繩索、纜繩、船帆和漁具特別適用于海洋工程，普遍用于負力繩索、重載繩索、救撈繩、拖拽繩、帆船索和釣魚線等。該纖維制成的繩索，在自重下的斷裂長度是鋼繩的8倍，是芳綸的2倍。該繩索用于超級油輪、海洋操作平臺、燈塔等的固定錨繩，解決了以往使用鋼纜遇到的銹蝕和尼龍、聚酯纜繩遇到的腐蝕、水解、紫外降解等引起纜繩強度降低和斷裂，需經常進行更換的問題。
在體育器材用品領域，該纖維已經制成安全帽、滑雪板、帆輪板、釣竿、球拍及自行車、滑翔板、超輕量飛機零部件等，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)材料。
在醫(yī)學方面，該纖維增強復合材料用于牙托材料、醫(yī)用移植物和整形縫合等領域，它的生物相容性和耐久性都較好，并具有較高的穩(wěn)定性，不會引起過敏，已作臨床應用。
在其他工業(yè)應用中，該纖維及其復合材料可用作耐壓容器、傳送帶、過濾材料、汽車緩沖板等；建筑方面可以用作墻體、隔板結構等，用它作增強水泥復合材料可以改善水泥的韌度，提高其抗沖擊性能。由于其優(yōu)良的耐磨性和耐沖擊性，該纖維在機械制造行業(yè)中也得到廣泛應用，可制作各種齒輪、凸輪、葉輪、滾輪、滑輪、軸承、軸瓦、軸套、墊片、密封墊、彈性聯(lián)軸節(jié)等機械零部件。
蘇公網安備 32108102010007號
