《表1 几种纤维的性能对比》

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《高性能聚乙烯在绳缆中的应用》

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高性能聚乙烯纤维（Polyethylene fiber）的密度仅为0.97 g/cm3，比水还轻，具有可漂浮、比强度高、耐化学腐蚀、质量轻、耐疲劳性能好和耐紫外线等优势，因此在高性能绳缆（如深海系泊、拖船缆和渔业用缆绳）、吊索等领域具有广泛的应用前景。目前应用于高性能绳缆领域的聚乙烯纤维主要是超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）纤维和高密度聚乙烯（HDPE）纤维。UHMWPE纤维一般是指以分子质量达到100万以上的聚乙烯母粒通过纺丝和高倍牵引使其分子链达到高度取向和高结晶度制成的纤维，具有高强度和高模量的特点。表1比较了几种纤维的力学性能，可以看到UHMWPE纤维的强度能达到碳纤维的1.3倍、E玻璃纤维的1.5倍和尼龙66纤维的3倍[1]。除此之外，UHMWPE还有出色的耐磨性、低摩擦因数和自润滑性，化学性能稳定、耐疲劳性能优秀，同时耐腐蚀和耐环境开裂性能出色[2]。与UHMWPE相比，HDPE的结晶度更高（85%～95%），密度在0.94～0.98 g/cm3之间，分子中支链少，虽然成形后收缩率较高，但力学性能和耐化学性能好，具有较高的使用温度和硬度。正是由于HDPE具有这些特点，为保证HDPE纤维绳较高的强度利用率，其加工工艺和制造设备（见图1）与制备钢丝绳相比还是有所改进的。现在的HDPE纤维绳多为十二编或八编的空心结构，见图2。