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前言
超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE 纤维）是一种令人瞩目的高科技材料，其性能表现堪称卓越，应用范围极为广泛。
发展历史
UHMWPE 纤维的发展历程颇为丰富。超高分子量聚乙烯树脂最早由德国赫斯特公司于 1958 年开始研制成功，之后美国赫尔克斯勒、日本三井化学和荷兰 DMS 公司相继实现工业化生产。世界上最大的 UHMWPE 原料生产厂家是赫斯特集团的 TICONA 公司，其次是美国蒙特尔公司和荷兰 DMS 。
在中国，UHMWPE 纤维的研究开发始于上世纪八十年代，如今我国已成为 UHMWPE 纤维生产量第三大国。2019 年，全球 UHMWPE 纤维产能达 6.46 万吨/年，其中中国产能约 4.10 万吨/年，占全球总产能的 60％以上。
性能特点
UHMWPE 纤维具有诸多出色的性能。其力学性能优异，在相同线性密度下，强度是钢丝绳的 15 倍，比芳纶高 40%，比优质钢纤维和普通化学纤维高 10 倍，且与碳纤维和硼纤维相比，在相同质量的材料中强度和模量更高。耐冲击性能方面，与芳纶纤维和碳纤维相比，它在变形过程中具有更高的吸收能量和抵抗冲击的能力。
耐磨性能上，与碳纤维、芳纶纤维的增强塑料摩擦系数相比，UHMWPE 纤维的耐磨性和弯曲疲劳度远超它们。耐化学腐蚀性上，UHMWPE 纤维不易被化学物质腐蚀，只有极少数有机溶液能造成轻度溶胀，且其耐腐蚀性能明显高于芳纶纤维。
它是高科技纤维中耐光性最优越的，相比之下芳纶纤维不耐紫外线。此外，UHMWPE 纤维还具有良好的疏水、耐水耐湿、电绝缘性能和较长的曲折寿命，能漂浮在水上，是理想的低温材料，但熔点较低，加工温度不能超 130℃，否则会发生蠕变，且因不存在染色基团，浸润性和染色性差。
主要应用
在国防军事领域，UHMWPE 纤维凭借其出色的耐冲击和大比能量吸收等优势，发挥着至关重要的作用。它常常与其他高性能纤维材料复合，被制成防弹衣夹层，还能与陶瓷或金属面板粘结，充当硬质防弹板背板，更用于制造 UD 布，成为软式防弹衣的关键防弹层。
在航空航天这一高端领域，由于 UHMWPE 纤维轻质高强且抗冲击性能卓越，能够适用于飞机翼尖结构、飞船结构、浮标飞机等重要部位。不仅如此，它还可用作航天飞机着陆的减速降落伞以及飞机上悬吊重物的绳索。
在工业建筑领域，UHMWPE 纤维同样大显身手。它可以用来制造耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板、墙体、隔板结构等。不仅如此，还能作为增强水泥复合材料的一部分，用于制造机械零部件、装载粉状物料的拖斗等。
在民用制造领域，UHMWPE 纤维也有着广泛的应用。在海洋工程中，它被制成绳索、缆绳、船帆和渔具等，用于负重、救援和拖拽等工作。同时，还用于制造体育器材用品、生物材料等与人们日常生活息息相关的物品。
UHMWPE（超高分子量聚乙烯）纤维以其卓越的性能在多个领域得到广泛应用。以下是UHMWPE纤维的一些主要特性和优点：
出色的强度重量比：UHMWPE纤维具有非常高的比强度，是目前已工业化纤维中比强度最高的特种纤维之一 。
高耐磨性：这种纤维的耐磨性非常出色，适用于需要承受持续摩擦的应用场合。
低比重：UHMWPE纤维的密度较低，这使得它在需要减轻重量的应用中非常有用。
耐紫外：UHMWPE纤维具有良好的耐紫外线性能，适合在户外环境中使用。
化学惰性：除了强氧化性酸之外，它对大多数化学物质具有很好的抵抗力。
抗疲劳和内摩擦：UHMWPE纤维展现出优异的抗疲劳性能，适合在重复加载条件下使用。
高断裂伸长率：UHMWPE纤维的断裂伸长率高于碳纤维和芳纶，表现出良好的柔韧性 。
优良的力学性能：在高应变率和低温下，UHMWPE纤维的力学性能仍然保持良好，具有优异的抗冲击性能。
电绝缘性：UHMWPE纤维具有优异的电绝缘性，适合用于电气绝缘材料。
导热性能佳：这种纤维还具有良好的导热性能。
耐化学腐蚀：UHMWPE纤维对多数化学物质具有很好的耐受性，适合在化学工业中使用。
通过凝胶纺丝工艺制成：UHMWPE纤维可以通过湿法或干法凝胶纺丝工艺制成，其中干法工艺生产的纤维具有更高的结晶度和力学性能 。
UHMWPE纤维的这些特性使其成为防弹材料、海洋绳缆、体育器材、医疗设备等多种应用的理想选择。随着技术的发展，UHMWPE纤维的应用领域还在不断拓宽。
总结
尽管 UHMWPE 纤维已在多个领域广泛应用，但仍存在一些不足，如蠕变高、界面结合性差、成本高，且表面惰性强难以与树脂结合，国内高端纤维制造工艺与国外有差距，需要解决复合材料制备问题和改进生产工艺。
