Conoscenza del materiale antiproiettile - UHMWPE

La fibra di polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE), nota anche come fibra di PE ad alta resistenza, è una delle tre fibre ad alta tecnologia più importanti al mondo (insieme alla fibra di carbonio, alla fibra aramidica e alla fibra di polietilene ad altissimo peso molecolare) ed è anche la fibra più resistente al mondo. È leggera come la carta e dura come l'acciaio, con una resistenza 15 volte superiore a quella dell'acciaio e il doppio di quella della fibra di carbonio e della fibra aramidica 1414 (fibra di Kevlar). Attualmente è il materiale principale utilizzato per la produzione di giubbotti antiproiettile.
Il suo peso molecolare varia da 1,5 milioni a 8 milioni, ovvero decine di volte quello delle fibre comuni, da cui deriva anche il suo nome, e possiede prestazioni estremamente eccellenti.

PE

1. La struttura è densa e presenta una forte inerzia chimica; soluzioni fortemente acide e basiche e solventi organici non ne compromettono la resistenza.
2. La sua densità è di soli 0,97 grammi per centimetro cubo e può galleggiare sulla superficie dell'acqua.
3. Il tasso di assorbimento dell'acqua è molto basso e, in genere, non è necessario asciugare prima della formatura e della lavorazione.
4. Presenta un'eccellente resistenza all'invecchiamento atmosferico e ai raggi UV. Dopo 1500 ore di esposizione alla luce solare, il tasso di mantenimento della resistenza delle fibre è ancora pari all'80%.
5. Ha un eccellente effetto schermante contro le radiazioni e può essere utilizzato come piastra di schermatura per le centrali nucleari.
6. Resistenza alle basse temperature: mantiene la duttilità anche alla temperatura dell'elio liquido (-269 °C), mentre le fibre aramidiche perdono la loro efficacia antiproiettile a -30 °C; inoltre, conserva un'eccellente resistenza agli urti nell'azoto liquido (-195 °C), una caratteristica che altre materie plastiche non possiedono, e può quindi essere utilizzato come componente resistente alle basse temperature nell'industria nucleare.
7. La resistenza all'usura, alla flessione e alla fatica da trazione delle fibre di polietilene ad altissimo peso molecolare sono le migliori tra le fibre ad alte prestazioni esistenti, con un'eccezionale resistenza agli urti e tenacità al taglio. Una fibra di polietilene ad altissimo peso molecolare, che ha uno spessore pari a solo un quarto di quello di un capello, è difficile da tagliare con le forbici. Il tessuto lavorato deve essere tagliato utilizzando una macchina speciale.
8. L'UHMWPE possiede inoltre eccellenti prestazioni di isolamento elettrico.
9. Igienico e non tossico, può essere utilizzato per il contatto con alimenti e farmaci. Rispetto ad altre materie plastiche ingegneristiche, le fibre di polietilene ad altissimo peso molecolare presentano principalmente svantaggi quali bassa resistenza al calore, rigidità e durezza, ma possono essere migliorate attraverso metodi come il riempimento e la reticolazione; dal punto di vista della resistenza al calore, il punto di fusione dell'UHMWPE (136 ℃) è generalmente lo stesso di quello del polietilene ordinario, ma a causa del suo elevato peso molecolare e dell'alta viscosità di fusione, è difficile da lavorare.


Data di pubblicazione: 30 aprile 2024