La fibra UHMWPE possiede numerose proprietà eccellenti, tra cui eccellenti proprietà meccaniche, eccellente resistenza agli urti, eccellente resistenza all'usura, resistenza alla corrosione chimica, eccellente resistenza alla luce e così via.
1. Eccellenti proprietà meccaniche della fibra UHMWPE.
La fibra UHMWPE possiede eccellenti proprietà meccaniche. A parità di densità lineare, la resistenza alla trazione della fibra UHMWPE è 15 volte superiore a quella di un cavo d'acciaio. È superiore del 40% rispetto alla fibra aramidica, che è anche una delle tre fibre high-tech al mondo, e 10 volte superiore alla fibra d'acciaio di alta qualità e alla fibra chimica comune. Rispetto ad acciaio, vetro E, nylon, poliammina, fibra di carbonio e fibra di boro, la sua resistenza e il suo modulo sono superiori a quelli di queste fibre, e la sua resistenza è la più elevata tra i materiali della stessa qualità.
2.Eccellente resistenza agli urti della fibra UHMWPE
La fibra di polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) ha un'eccellente resistenza all'impatto. La sua capacità di assorbire energia e resistere all'impatto durante la deformazione e lo stampaggio è superiore a quella della fibra aramidica e della fibra di carbonio, che sono anche le "tre fibre high-tech al mondo". Rispetto a poliammide, aramide, fibra di vetro E, fibra di carbonio e fibra aramidica, la fibra UHMWPE ha un assorbimento di energia totale superiore a quello dell'impatto.
3. Eccellente resistenza all'usura della fibra UHMWPE
In generale, maggiore è il modulo elastico del materiale, minore è la resistenza all'usura, ma per la fibra UHMWPE vale il contrario. Poiché la fibra UHMWPE ha un coefficiente di attrito inferiore, maggiore è il modulo elastico, maggiore è la resistenza all'usura. Confrontando il coefficiente di attrito della fibra UHMWPE con quello della fibra di carbonio e della fibra aramidica, la resistenza all'usura e la fatica da flessione della fibra UHMWPE sono molto superiori a quelle della fibra di carbonio e della fibra aramidica. Pertanto, la sua resistenza all'usura è migliore rispetto ad altre fibre ad alte prestazioni. Grazie alla sua eccellente resistenza all'usura e alla flessione, anche le sue prestazioni di lavorazione sono superiori ed è facile da trasformare in altri materiali compositi e tessuti.
4. Resistenza alla corrosione chimica della fibra UHMWPE
La struttura chimica della fibra UHMWPE è relativamente semplice e le sue proprietà chimiche sono relativamente stabili. Inoltre, ha un orientamento strutturale altamente cristallino, che la rende meno vulnerabile all'attacco di geni attivi in acidi e basi forti, e può mantenere le sue proprietà chimiche e la sua struttura originali. Pertanto, non è facilmente corrodibile dalla maggior parte delle sostanze chimiche. Solo poche soluzioni organiche possono rigonfiarla leggermente e la sua perdita di proprietà meccaniche è inferiore al 10%. È stata confrontata la conservazione della resistenza della fibra UHMWPE e della fibra aramidica in diversi mezzi chimici. La resistenza alla corrosione della fibra UHMWPE è ovviamente superiore a quella della fibra aramidica. È particolarmente stabile in acidi, alcali e sale, e la sua resistenza si perde solo in soluzione di ipoclorito di sodio.
5.Eccellente resistenza alla luce della fibra UHMWPE
Grazie alla stabilità della struttura chimica della fibra UHMWPE, anche la sua resistenza alla luce è la migliore tra le fibre high-tech. La fibra aramidica non è resistente ai raggi UV e può essere utilizzata solo evitando la luce solare diretta. Confrontando la fibra UHMWPE con il nylon, l'aramide ad alto e basso modulo, la resistenza della fibra UHMWPE è significativamente superiore a quella di altre fibre.
6. Altre proprietà della fibra UHMWPE
La fibra UHMWPE presenta inoltre buone proprietà idrofobiche, resistenza all'acqua e all'umidità, proprietà di isolamento elettrico e lunga durata in ambienti tortuosi. È l'unica fibra high-tech in grado di galleggiare sull'acqua ed è anche un materiale ideale per le basse temperature.
Presenta però anche degli svantaggi, come il basso punto di fusione. Durante la lavorazione, la temperatura non deve superare i 130 °C, altrimenti si verificherà il fenomeno di creep e la durata sarà ridotta a causa della debole forza di interazione tra le catene molecolari delle fibre UHMWPE. La fibra UHMWPE è priva di gruppo colorante, il che ne compromette la bagnabilità. Il colorante penetra difficilmente nella fibra, con conseguenti scarse prestazioni di tintura. Queste carenze ne compromettono l'ambito di applicazione.
Data di pubblicazione: 11-08-2022
