Cấu trúc phân tử của UHMWPE là một polyme tuyến tính bao gồm hàng triệu phân tử ethylene, mỗi phân tử được liên kết cộng hóa trị với các phân tử lân cận. Cấu trúc tuyến tính này mang lại cho vật liệu UHMWPE trọng lượng và độ bền phân tử cực cao, cũng như độ ổn định hóa học và khả năng chống mài mòn tốt. Ngoài ra, UHMWPE có cấu trúc có trật tự trong phạm vi ngắn giữa các chuỗi phân tử nên vật liệu có độ cứng và khả năng giảm rung tương đối cao nên được sử dụng rộng rãi trong y tế, bảo vệ thể thao, vận chuyển đường ống và sản xuất cơ khí.
Kéo sợi gel UHMWPE
Kéo sợi gel UHMWPE là phương pháp biến vật liệu UHMWPE thành sợi thông qua công nghệ kéo sợi gel. Thao tác cụ thể như sau:
1. Chuẩn bị dung dịch gel UHMWPE: cắt vật liệu UHMWPE thành các hạt nhỏ, thêm một lượng dung môi hữu cơ thích hợp (như ete dầu mỏ, cyclohexane, v.v.) và phản ứng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành dung dịch gel.
2. kéo sợi gel: bơm dung dịch gel vào máy kéo sợi và đùn dung dịch qua vòi phun để tạo thành sợi. Trong quá trình này, cần kiểm soát tốc độ kéo giãn, nhiệt độ, áp suất và các thông số khác của sợi để tạo thành các sợi đồng đều và mảnh.
3. Xử lý bảo dưỡng: Đặt sợi vào tấm áp suất và xử lý chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao để cải thiện độ bền và khả năng chống mài mòn của chúng.
4. Xử lý phun: Xịt các chất phụ gia như chất bôi trơn và chất chống cháy vào sợi đã xử lý để cải thiện hiệu suất tổng thể của chúng.
Sợi UHMWPE được điều chế bằng phương pháp kéo sợi gel UHMWPE có độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn cực cao, được sử dụng rộng rãi trong tàu, phương tiện, tòa nhà, thiết bị y tế và các lĩnh vực khác.