¿Qué es la fibra UHMWPE?
La fibra de polietileno de ultra alto peso molecular se conoce como fibra UHMWPE, también conocida como fibra de PE de alta resistencia. Su peso molecular está entre 1,5 millones y 8 millones, que es decenas de veces mayor que el de las fibras ordinarias, que también es el origen de su nombre.
La fibra UHMWPE es una de las tres fibras de alta tecnología más importantes del mundo en la actualidad, y también es la fibra más resistente del mundo. Su resistencia es 15 veces mayor que la del acero y 2 veces mayor que la fibra de carbono y Fang 1414. Actualmente es el principal material para fabricar chalecos antibalas.
La fibra UHMWPE tiene ventajas de rendimiento incomparables. En la actualidad, no existe un material de polímero puro con tantas propiedades excelentes, que tenga la reputación de "Rey de los Plásticos".
La fibra UHMWPE es liviana, con una densidad de solo 0.97 glem' y tiene una fuerte inercia química. Las soluciones de ácidos y álcalis fuertes y los solventes orgánicos no tienen efecto sobre su resistencia. Además, tiene una excelente resistencia al envejecimiento por la intemperie y resistencia a los rayos UV. Después de 1500 horas de luz solar, la tasa de retención de la fuerza de la fibra sigue siendo del 80 por ciento. Todavía tiene ductilidad a la temperatura del amoníaco líquido (-269 grados) y puede mantener una excelente resistencia al impacto en nitrógeno líquido (-196 grados), que no tiene comparación con otros plásticos. Además, la fibra UHMWPE tiene la mayor resistencia al desgaste, resistencia a la flexión y rendimiento de fatiga por tensión entre las fibras de alto rendimiento existentes, y tiene una excelente resistencia al impacto y resistencia al corte. Una fibra de UHMWPE que tiene solo una cuarta parte del grosor de un cabello se puede cortar casi continuamente con tijeras. En comparación con otros plásticos de ingeniería, tiene principalmente deficiencias como baja resistencia al calor, rigidez y dureza, pero puede mejorarse mediante métodos como el "relleno" y la "reticulación".
La teoría básica sobre las fibras de polietileno de ultra alto peso molecular se presentó ya en la década de 1930. Sin embargo, es el hilado de gel y el hilado de plastificación los que realmente han logrado un gran avance en la tecnología. En la década de 1970, la Universidad de Leeds desarrolló por primera vez con éxito fibras de polietileno de alto peso molecular con un peso molecular de 100,000. En 1975, DSM de los Países Bajos inventó el método de hilado en gel usando decahidrotea como solvente, preparó con éxito fibras de UHMWPE y solicitó una patente en 1979. Después de diez años de ardua investigación, se confirmó que el método de hilado en gel es un método efectivo. para la fabricación de fibras de polietileno de alta resistencia, que tiene perspectivas industriales, y sus materias primas son fáciles de obtener y el costo de producción es bajo. Las fibras UHMWPE inmediatamente atrajeron la atención de las potencias industriales del mundo.
Debido a las excelentes propiedades de la fibra UHMWPE, ha mostrado grandes ventajas en el mercado de fibras de alto rendimiento, que incluyen desde amarras en campos petroleros en alta mar hasta materiales compuestos livianos de alto rendimiento. El equipo y otros campos juegan un papel fundamental, especialmente en el campo militar.
En ingeniería aeroespacial, debido al peso ligero, alta resistencia y buena resistencia al impacto de los materiales compuestos de fibra UHMWPE, es adecuado para estructuras de punta de ala de varios aviones, estructuras de naves espaciales, aviones de boyas, paracaídas de desaceleración, etc. En el campo civil, cuerdas, los cables, las velas y los aparejos de pesca fabricados con fibras UHMWPE son adecuados para la ingeniería marina. La longitud de rotura bajo peso muerto es 8 veces mayor que la de los cables de acero y 2 veces mayor que la de las fibras de aramida. En aplicaciones industriales, las fibras UHMWPE y sus compuestos se pueden utilizar como recipientes a presión, cintas transportadoras, materiales de filtro, placas amortiguadoras para automóviles, etc. En artículos deportivos, cascos, tablas de snowboard, tablas de vela, cañas de pescar, raquetas, bicicletas, y se han fabricado piezas de aeronaves ultraligeras, y su rendimiento es superior a los materiales tradicionales. En medicina, se ha utilizado en aplicaciones clínicas en los campos de materiales para bandejas dentales, implantes médicos y suturas plásticas.
