La fibre UHMWPE possède de nombreuses excellentes propriétés, telles que d'excellentes propriétés mécaniques, une excellente résistance aux chocs, une excellente résistance à l'usure, une résistance à la corrosion chimique, une excellente résistance à la lumière, etc.
1. Excellentes propriétés mécaniques de la fibre UHMWPE.
La fibre UHMWPE présente d'excellentes propriétés mécaniques. À densité linéaire égale, sa résistance à la traction est 15 fois supérieure à celle d'un câble en acier. Elle est 40 % supérieure à celle de la fibre aramide, qui est également l'une des trois fibres de haute technologie au monde, et 10 fois supérieure à celle de la fibre d'acier de haute qualité et de la fibre chimique ordinaire. Comparées à l'acier, au verre E, au nylon, à la polyamine, à la fibre de carbone et à la fibre de bore, sa résistance et son module sont supérieurs à ceux de ces fibres, et sa résistance est la plus élevée parmi les matériaux de même qualité.
2. Excellente résistance aux chocs de la fibre UHMWPE
La fibre de polyéthylène à très haut poids moléculaire offre une excellente résistance aux chocs. Sa capacité à absorber l'énergie et à résister aux chocs lors de la déformation et du moulage est supérieure à celle des fibres d'aramide et de carbone, également considérées comme les « trois fibres de haute technologie mondiales ». Comparée au polyamide, à l'aramide, à la fibre de verre E, à la fibre de carbone et à la fibre d'aramide, la fibre UHMWPE présente une meilleure absorption d'énergie totale que les chocs.
3. Excellente résistance à l'usure de la fibre UHMWPE
En règle générale, plus le module d'élasticité du matériau est élevé, plus sa résistance à l'usure est faible. En revanche, pour la fibre UHMWPE, c'est l'inverse. Son coefficient de frottement étant faible, plus son module est élevé, plus sa résistance à l'usure est élevée. En comparant le coefficient de frottement de la fibre UHMWPE à celui de la fibre de carbone et de la fibre d'aramide, la résistance à l'usure et à la fatigue en flexion de la fibre UHMWPE est bien supérieure à celle des autres fibres hautes performances. Grâce à son excellente résistance à l'usure et à la flexion, elle offre des performances de mise en œuvre supérieures et peut facilement être transformée en d'autres matériaux composites et tissus.
4. Résistance à la corrosion chimique de la fibre UHMWPE
La structure chimique de la fibre UHMWPE est relativement simple et ses propriétés chimiques sont relativement stables. De plus, sa structure fortement cristalline la rend moins vulnérable aux attaques des gènes actifs dans les acides et les bases forts, et lui permet de conserver ses propriétés chimiques et sa structure d'origine. Par conséquent, la plupart des substances chimiques la corrodent difficilement. Seules quelques solutions organiques peuvent légèrement la faire gonfler, et sa perte de propriétés mécaniques est inférieure à 10 %. La résistance à la corrosion de la fibre UHMWPE et de la fibre aramide dans différents milieux chimiques a été comparée. La résistance à la corrosion de la fibre UHMWPE est nettement supérieure à celle de la fibre aramide. Elle est particulièrement stable dans les acides, les bases et les sels, et sa résistance ne se perd qu'en solution d'hypochlorite de sodium.
5. Excellente résistance à la lumière de la fibre UHMWPE
Grâce à sa structure chimique stable, la fibre UHMWPE présente la meilleure résistance à la lumière parmi les fibres haute technologie. La fibre aramide ne résiste pas aux UV et ne peut être utilisée qu'à condition d'éviter l'exposition directe au soleil. Comparée au nylon et à l'aramide à haut et bas module, la fibre UHMWPE conserve une résistance nettement supérieure à celle des autres fibres.
6. Autres propriétés de la fibre UHMWPE
La fibre UHMWPE présente également de bonnes propriétés hydrophobes, une bonne résistance à l'eau et à l'humidité, une excellente isolation électrique et une longue durée de vie. C'est la seule fibre high-tech capable de flotter sur l'eau et un matériau idéal pour les basses températures.
Cependant, cette fibre présente également des inconvénients, notamment son point de fusion bas. Lors du traitement, la température ne doit pas dépasser 130 °C, sous peine de provoquer un phénomène de fluage et de réduire la durée de vie en raison de la faible force entre les chaînes moléculaires des fibres UHMWPE. L'absence de groupe colorant sur la fibre UHMWPE nuit à sa mouillabilité. Le colorant pénètre difficilement dans la fibre, ce qui entraîne de mauvaises performances de teinture. Ces inconvénients affectent son champ d'application.
Date de publication : 11 août 2022
