Die UHMWPE-Faser ist eine vielversprechende High-Tech-Faser mit beispiellosen Vorteilen im Vergleich zu anderen Fasern. Durch den Einsatz von UHMWPE-Harz, das durch Metallocenkatalysatoren im Faserbereich hergestellt wird, mit seiner engen relativen Molekulargewichtsverteilung und hohen Produktreinheit wird erwartet, dass in Zukunft Fasern mit höheren Gesamteigenschaften wie Festigkeit und Modul hergestellt und weiter ausgebaut werden seine Anwendungsbereiche. Allerdings gibt es bei der Entwicklung von UHMWPE-Faserverbundwerkstoffen derzeit noch viele Defizite, wie zum Beispiel das Adhäsionsproblem zwischen Harz und Faserschnittstelle. Es wirkt sich direkt auf die mechanischen Eigenschaften von Materialien aus und bestimmt sogar die Materialauswahl. Durch den Einsatz geeigneter Modifizierungsmethoden kann die Oberfläche von UHMWPE-Fasern aktiviert, ihre Oberflächeneigenschaften verbessert und ihre Haftung an der Harzmatrix verbessert werden. Obwohl es in diesem Bereich viele Studien gibt, sind Oberflächenmodifizierungsmethoden nicht für alle Harze geeignet und die meisten von ihnen sind mit hohen Kosten und komplexen Betriebsabläufen verbunden. Darüber hinaus ist der Anwendungsbereich von UHMWPE-Faserverbundwerkstoffen relativ eng und wird derzeit hauptsächlich für Schutzmaterialien und Seile verwendet. In Zukunft sollten Anstrengungen unternommen werden, um die Mängel der UHMWPE-Faser selbst auszugleichen, ihren Anwendungsbereich weiter zu erweitern und ihr einen Vorteil im Marktwettbewerb der High-Tech-Fasern zu verschaffen.
Seile und Kabel
Aufgrund ihrer hohen Festigkeit, ihres hohen Moduls, ihrer Verschleißfestigkeit, ihrer chemischen Korrosionsbeständigkeit, ihrer guten Lichtbeständigkeit, ihres geringen Gewichts, ihrer Feuchtigkeitsbeständigkeit, ihrer Bruchdehnung und ihrer langen Lebensdauer sind UHMWPE-Fasern zum bevorzugten Material für Seile geworden. Zusätzlich zu statischen Seilen kann es häufig als Negativkraftseile, Hochleistungsseile, Rettungsseile, Ölfeldseile, Schleppseile, schwimmende Zielseile, Segelbootseile, Fallschirmseile, Angelschnüre, Sportseile usw. verwendet werden Die Bruchfestigkeit von Seilen aus UHMWPE-Fasern unter ihrem Eigengewicht ist 8-mal so hoch wie die von bestehenden Stahldrahtseilen und 2-mal so hoch wie die von Aramidfasern. Bei gleicher Festigkeit wie das Stahldrahtseil beträgt die Masse des Seils 1/6 der Masse des Stahldrahtseils. Und im Gegensatz zu Stahlseilen weist dieses Seil während des Gebrauchs keine Rostprobleme sowie Mängel wie Korrosion, Hydrolyse und Photodegradation auf, die bei Nylon- und Polyesterseilen auftreten, sodass ein häufiger Austausch nicht erforderlich ist.
Schutzausrüstung
Aufgrund ihrer hervorragenden Schlagfestigkeit, hohen Energieabsorption und guten Schnittfestigkeit finden UHMWP-Fasern ein breites Anwendungsspektrum in Schutzausrüstung wie kugelsicheren Westen, Schutzkleidung, kugelsicheren Helmen, Rüstungen usw. aus UHMWPE-Fasern und deren Verbundwerkstoffen Materialien, von denen kugelsichere Westen am auffälligsten sind. Es hat im Vergleich zu gewöhnlichen kugelsicheren Materialien den Vorteil der Weichheit und der überlegenen kugelsicheren Wirkung und ist zum Hauptprodukt auf dem US-Markt für kugelsichere Westen geworden. Die daraus hergestellte leichte UHMWPE-Faservliesplatte kann hochgeschossene Schüsse abwehren, beispielsweise die Stahlkerngeschosse der Miniatur-Maschinenpistole 79 oder des Gewehrs 56. Aufgrund der hohen Schlagfestigkeit der leichten UHMWPE-Faservliesplatte kann sie die Energie von Hochgeschwindigkeitsgeschossen reduzieren und die verbleibende Energie von Geschossen absorbieren, zerstreuen und speichern, was zu deren Energieverbrauch führt. Somit spielt es eine Rolle beim Schutz des menschlichen Körpers, nicht nur bei der Verhinderung von Kugeln, sondern auch bei der Verhinderung nichtdurchdringender Verletzungen.
Andere Anwendungen
Aufgrund seiner hohen Festigkeit, seines geringen Gewichts und seiner guten Schlagfestigkeit können UHMWPE-Faserverbundwerkstoffe in Strukturbauteilen der Luft- und Raumfahrt wie Raumfahrzeugen und Flugzeugen sowie als Verzögerungsfallschirme bei der Landung von Raumfähren eingesetzt werden; Als Sportausrüstung kann es als Komponenten für Ski, Segelboote, Angelruten, Schläger, Fahrräder, Formel-4-Rennwagen usw. verwendet werden; Biomedizinische Materialien können aufgrund ihrer guten Biokompatibilität und Haltbarkeit als Zahnunterstützungsmaterialien, medizinische Transplantate und Kunststoffnahtmaterialien verwendet werden; Darüber hinaus kann dieses Verbundmaterial auch für Radarschutzabdeckungen aus supraleitendem Material mit extrem niedrigen Temperaturen, Strömungsabweiser, druckbeständige Behälter, Filtermaterialien, Pufferplatten für Kraftfahrzeuge, Trennwände usw. verwendet werden.