Волокно UHMWPE стало важливим високотехнологічним різновидом волокон завдяки своїм чудовим характеристикам, але через свої структурні характеристики воно має певні дефекти продуктивності, які обмежують діапазон його застосування. Різні фізичні та хімічні методи, такі як плазмова обробка та окислення, можуть бути використані для модифікації поверхні волокон UHMWPE, що може різним ступенем покращити їхні слабкі властивості, такі як термостійкість, межа розділу та опір повзучості. Ця стаття містить детальний вступ до методів модифікації цього волокна та його застосування у мотузках, захисному спорядженні та інших сферах.
Поліетиленове волокно надвисокої молекулярної маси (UHMWPE) — це високоефективне волокно, яке з’явилося після вуглецевого та арамідного волокна. Він виготовляється з поліетилену з надвисокою молекулярною вагою шляхом твердої екструзії під високим тиском, пластифікації розплаву, росту поверхневих кристалів, суперрозтягування або локального суперрозтягування, гарячого розтягування гелю та інших процесів. Це високоефективне волокно з високою міцністю та високим модулем, а також має низьку щільність (щільність:
Інші чудові властивості, такі як 0.97g/cm3, стійкість до хімічної корозії, стійкість до ударів, відсутність водопоглинання та хороша сумісність з організмами. Він показав чудові перспективи застосування в області спеціальних матеріалів і композиційних матеріалів.
Однак через те, що волокна UHMWPE самі по собі є лінійними довгими ланцюгами, утвореними неполярними метиленовими групами, між молекулами волокон немає сильної міжмолекулярної сили; Поверхня волокон хімічно інертна, що ускладнює утворення хімічних зв’язків зі смолою; Гладка поверхня, спричинена високим ступенем кристалізації та орієнтацією, утвореною розтягуванням із великим збільшенням під час виробництва. Сукупна дія всіх цих факторів робить поверхневу енергію волокон дуже малою, що ускладнює формування хорошої адгезії розділу з матричною смолою при використанні як армуючого матеріалу для композитних матеріалів. Численні дослідження показали, що композитні матеріали, виготовлені з волокон UHMWPE, часто пошкоджуються у вигляді пошкодження проміжного шару під час використання. Основна причина цієї проблеми полягає в структурних характеристиках самих волокон СВМПЕ та особливостях виробничих процесів. Таким чином, продуктивність міжфазної адгезії композитних матеріалів, виготовлених із волокон UHMWPE, стала головною проблемою в процесі підготовки композитних матеріалів.