초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE), 또는 고강도 폴리에틸렌 섬유라고도 불리는 이 소재는 오늘날 세계 3대 첨단 섬유(탄소 섬유, 아라미드 섬유, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유) 중 하나이며, 세계에서 가장 강한 섬유이기도 합니다. 종이처럼 가볍지만 강철처럼 단단하며, 강도는 강철의 15배, 탄소 섬유와 아라미드 1414(케블라 섬유)의 2배에 달합니다. 현재 방탄조끼 제조의 주재료로 사용되고 있습니다.
분자량은 150만에서 800만으로 일반 섬유보다 수십 배나 높으며, 이것이 바로 그 이름의 유래이기도 하고, 매우 뛰어난 성능을 자랑합니다.
1. 구조가 치밀하고 화학적으로 매우 안정적이며, 강산-강염기 용액 및 유기 용매에도 강도에 영향을 받지 않습니다.
2. 밀도는 세제곱센티미터당 0.97그램에 불과하여 물 표면에 뜰 수 있습니다.
3. 수분 흡수율이 매우 낮아 성형 및 가공 전에 건조할 필요가 일반적으로 없습니다.
4. 내후성 및 내자외선성이 매우 뛰어납니다. 1500시간 동안 햇빛에 노출된 후에도 섬유 강도 유지율이 80%에 달합니다.
5. 방사선 차폐 효과가 뛰어나 원자력 발전소의 차폐판으로 사용할 수 있습니다.
6. 저온 저항성이 뛰어나 액체 헬륨 온도(-269℃)에서도 연성을 유지하는 반면, 아라미드 섬유는 -30℃에서 방탄 기능을 잃습니다. 또한 액체 질소(-195℃)에서도 우수한 충격 강도를 유지하는 특성이 있어 다른 플라스틱에는 없는 장점이며, 따라서 원자력 산업에서 저온 저항 부품으로 사용될 수 있습니다.
7. 초고분자량 폴리에틸렌 섬유는 내마모성, 내굽힘성, 인장피로성 면에서도 현존하는 고성능 섬유 중 가장 우수하며, 충격 저항성과 절단 인성 또한 탁월합니다. 머리카락 굵기의 4분의 1에 불과한 초고분자량 폴리에틸렌 섬유는 가위로 자르기 어려워 특수 기계를 사용하여 절단해야 합니다.
8. UHMWPE는 또한 우수한 전기 절연 성능을 가지고 있습니다.
9. 위생적이고 무독성이므로 식품 및 의약품과 접촉하여 사용할 수 있습니다. 다른 엔지니어링 플라스틱과 비교했을 때, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 섬유는 주로 내열성, 강성 및 경도가 낮다는 단점이 있지만, 충전 및 가교와 같은 방법을 통해 개선할 수 있습니다. 내열성 측면에서 UHMWPE의 융점(136℃)은 일반적으로 일반 폴리에틸렌과 동일하지만, 분자량이 크고 용융 점도가 높아 가공이 어렵습니다.
게시 시간: 2024년 4월 30일
