超高分子量聚乙烯纖維防彈衣的主要材料
超高分子量聚乙烯纖維防彈衣的主要材料
無論是防彈衣還是防彈頭盔，其全部奧秘幾乎都在于防彈材料的性能上。
超高分子量聚乙烯纖維(簡(jiǎn)稱UHMWPE)，又叫高強(qiáng)PE纖維，是當(dāng)今世界三大高科技纖維（碳纖維、芳綸和超高分子量聚乙烯纖維）之一，也是世界上最堅(jiān)韌的纖維。其“輕薄如紙、堅(jiān)硬如鋼”，強(qiáng)度是鋼鐵的15倍，比碳纖維和芳綸1414（凱夫拉纖維）還要高2倍，是目前制造防彈衣的主要材料。
其分子量在150萬至800萬之間，是普通纖維的數(shù)十倍，這也是它名字的由來，具有極其優(yōu)異的性能。主要包括：1、結(jié)構(gòu)致密具有很強(qiáng)的化學(xué)惰性，強(qiáng)酸堿溶液及有機(jī)溶劑對(duì)其強(qiáng)度沒有任何影響。2、密度只有0.97克/立方厘米，能漂浮水面。3、吸水率很低，在成型加工前一般不必干燥處理。4、具有極好的耐氣候老化性，抗紫外線，經(jīng)過日曬1500小時(shí)后，纖維強(qiáng)度保持率仍然高達(dá)80%。5、對(duì)放射線具有優(yōu)良的遮蔽效果，故可用作核電站的遮蔽板。6、耐低溫，在液氦溫度（-269℃）下仍具有延展性，而芳綸纖維到-30℃便失去防彈效能；在液氮中（-195℃）也能保持優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，這一特性是其它塑料所沒有的，因而能夠用作核工業(yè)的耐低溫部件。7、超高分子量聚乙烯纖雛的耐磨耐彎曲性能、張力疲勞性能也是現(xiàn)有高性能纖維中最強(qiáng)的，具有突出的抗沖擊和抗切割韌性。一根只有頭發(fā)四分之一粗的超高分子量聚乙烯纖維，用剪刀都難以剪斷。加工完成的紡織物必須用特殊機(jī)器才能切割。8、UHMWPE還具有優(yōu)良的電氣絕緣性能。9、衛(wèi)生無毒，可用于接觸食品和藥物。超高分子量聚乙烯纖雛與其它工程塑料相比，主要存在耐熱性、剛度和硬度偏低等不足，但可以通過“填充”和“交聯(lián)”等方法來改善；從耐熱性來看，UHMWPE的熔點(diǎn)（136℃）與普通聚乙烯大體相同，但因其分子量大，熔融粘度高，故加工難度大。
該纖維已經(jīng)廣泛應(yīng)用于武器研發(fā)、航空航天、航海、電子、兵器、造船、建材、體育、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域，國(guó)際市場(chǎng)每噸價(jià)格高達(dá)3萬美元以上。因此高性能纖維的發(fā)展是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的體現(xiàn)，也是建設(shè)現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的重要物資基礎(chǔ)。上世紀(jì)90年代以后，生產(chǎn)該類纖維的美國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)明確規(guī)定，對(duì)社會(huì)主義國(guó)家實(shí)行技術(shù)封鎖和軍備產(chǎn)品統(tǒng)籌禁運(yùn)。中國(guó)在突破關(guān)鍵技術(shù)后，近幾年在該領(lǐng)域發(fā)展迅猛，預(yù)計(jì)2010年中國(guó)該類產(chǎn)品年產(chǎn)量在8000噸左右，躍居世界首位。
