UHMWPE/纳米WS2复合纤维

UHMWPE/纳米WS2复合纤维由富勒烯纳米WS2与UPMWPE混合,利用冻胶纺丝成型技术制备而成。其具备优异的防弹性能,可展望其在新型防弹材料领域更为广泛的应用。

ultra-high molecular weight polyethylene(UHMWPE),超高分子量聚乙烯,是分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯。其分子式是—(—CH2-CH2—)—n—,密度为0.920~0.964g/cm3,热变形温度是(0.46MPa)85℃,熔点为130~136℃。近年来,UHMWPE作为高弹性、高性能防弹纤维,广泛应用于防弹领域。

UHMWPE图片

富勒烯纳米WS2具备球形的嵌套中空结构,这决定了其极高的吸收冲击波和减震性能。外表光滑的球形可以使应力更均匀地沿颗粒表面分布,嵌套中空结构可以大量吸收冲击波的能量,从而抵抗高达25Gpa的抗冲击波压力,这个指标远高于氧化铝、碳化硼12-20Gpa的水平。

纳米二硫化钨图片

富勒烯纳米WS2与UHMWPE相混合制成的UHMWPE/纳米WS2复合纤维,主要具备以下特点:

  1. 优异的力学性能,具有较高的拉伸强度和拉伸模量;
  2. 良好的热稳定性能,纳米WS2与聚乙烯大分子链相互作用,有较好的相容性,从而展现较高的耐热性;
  3. 优异的防弹性能,具备较高的对子弹的抗冲击性能,起到良好的防弹效果。

鉴于以上特点,UHMWPE/纳米WS2复合纤维具备在新型防弹材料领域的开发价值和应用前景,可展望在将来广泛应用于个体防护装甲、车辆装甲等领域。