לסיבי UHMWPE יש תכונות מצוינות רבות, כגון תכונות מכניות מצוינות, עמידות בפני פגיעה מצוינת, עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה כימית, עמידות מצוינת לאור וכן הלאה.
1. תכונות מכניות מצוינות של סיבי UHMWPE.
סיבי UHMWPE הם בעלי תכונות מכניות מצוינות. תחת אותה צפיפות לינארית, חוזק המתיחה של סיבי UHMWPE הוא פי 15 מזה של חבל פלדה. הוא גבוה ב-40% מסיבי ארמיד, שהוא גם אחד משלושת סיבי ההייטק בעולם, ופי 10 מסיבי פלדה איכותיים וסיבים כימיים רגילים. בהשוואה לפלדה, E-glass, ניילון, פוליאמין, סיבי פחמן וסיבי בורון, החוזק והמודוס שלו גבוהים מאלה של סיבים אלו וחוזקו הוא הגבוה ביותר מבין החומרים באותה איכות.
2. התנגדות השפעה מעולה של סיבי UHMWPE
לסיבי פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד יש עמידות מעולה בפני פגיעה. יכולתו לספוג אנרגיה ולהתנגד להשפעה במהלך דפורמציה ודפוס גבוהה מזו של סיבי ארמיד וסיבי פחמן, שהם גם "שלושת סיבי ההייטק בעולם". בהשוואה לפוליאמיד, ארמיד, סיבי זכוכית E, סיבי פחמן וסיבי ארמיד, לסיבי UHMWPE יש ספיגת אנרגיה כוללת גבוהה יותר מאשר השפעה.
3. עמידות בלאי מעולה של סיבי UHMWPE
באופן כללי, ככל שמודול החומר גדול יותר, כך עמידות הבלאי נמוכה יותר, אך עבור סיבי UHMWPE, ההפך הוא הנכון. מכיוון שלסיבי UHMWPE יש מקדם חיכוך נמוך יותר, ככל שהמודולוס גדול יותר, כך עמידות הבלאי גבוהה יותר. בהשוואת מקדם החיכוך של סיבי UHMWPE לזה של סיבי פחמן וסיבי ארמיד, עמידות הבלאי ועייפות הכיפוף של סיבי UHMWPE גבוהים בהרבה מזו של סיבי פחמן וסיבי ארמיד. אז עמידות הבלאי שלו טובה יותר מסיבים בעלי ביצועים גבוהים אחרים. בגלל עמידות הבלאי והכיפוף המצוינת שלו, גם ביצועי העיבוד שלו עדיפים, וקל להפוך אותו לחומרים ובדים מרוכבים אחרים.
4. עמידות בפני קורוזיה כימית של סיבי UHMWPE
המבנה הכימי של סיבי UHMWPE פשוט יחסית ותכונותיו הכימיות יציבות יחסית. יתרה מכך, יש לו אוריינטציה של מבנה גבישי במיוחד, מה שהופך אותו לפחות פגיע להתקפת גנים פעילים בחומצות חזקות ובסיסים חזקים, ויכול לשמור על התכונות הכימיות והמבנה המקורי שלו. לכן, לרוב החומרים הכימיים לא קל לשחית אותו. רק כמה פתרונות אורגניים יכולים לנפח אותו מעט, ואובדן הנכס המכני שלו הוא פחות מ-10%. הושווה שימור החוזק של סיבי UHMWPE וסיבי ארמיד במדיות כימיות שונות. העמידות בפני קורוזיה של סיבי UHMWPE גבוהה יותר מזו של סיבי ארמיד. הוא יציב במיוחד בחומצה, אלקלי ומלח, וחוזקו אובד רק בתמיסת נתרן היפוכלוריט.
5. עמידות אור מעולה של סיבי UHMWPE
מכיוון שהמבנה הכימי של סיבי UHMWPE יציב, עמידות האור שלו היא גם הטובה ביותר מבין סיבי ההייטק. סיבי ארמיד אינם עמידים בפני UV וניתן להשתמש בהם רק בתנאי של הימנעות מאור שמש ישיר. בהשוואת סיבי UHMWPE עם ניילון, ארמיד עם מודולוס גבוה ומודולוס נמוך, שימור החוזק של סיבי UHMWPE גבוה משמעותית מזו של סיבים אחרים.
6. מאפיינים אחרים של סיבי UHMWPE
לסיבי UHMWPE יש גם תכונה הידרופוביה טובה, עמידות למים ולחות, תכונת בידוד חשמלי וחיים מפותלים ארוכים. זהו סיב ההייטק היחיד שיכול לצוף על פני המים, והוא גם חומר אידיאלי בטמפרטורה נמוכה.
אבל יש לזה גם חסרונות, כלומר נקודת ההיתוך נמוכה. במהלך העיבוד, הטמפרטורה לא תעלה על 130 ℃, אחרת תתרחש תופעת הזחילה וחיי השירות יתקצרו בגלל הכוח החלש בין שרשראות מולקולריות של סיבי UHMWPE. אין קבוצת צבע על סיב UHMWPE, מה שהופך את יכולת ההרטבה שלו לקויה. קשה לצבע לחדור לתוך הסיבים, וכתוצאה מכך ביצועי צביעה גרועים. ליקויים אלו משפיעים על היקף יישומו.
זמן פרסום: 11 באוגוסט 2022
