โครงสร้างโมเลกุลของ UHMWPE เป็นโพลีเมอร์เชิงเส้น

โครงสร้างโมเลกุลของ UHMWPE เป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นที่ประกอบด้วยโมเลกุลเอทิลีนนับล้านโมเลกุล ซึ่งแต่ละโมเลกุลมีการเชื่อมโยงโควาเลนต์กับโมเลกุลที่อยู่ติดกัน โครงสร้างเชิงเส้นนี้ทำให้วัสดุ UHMWPE มีน้ำหนักและความแข็งแรงโมเลกุลสูงมาก รวมถึงมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีและทนต่อการสึกหรอ นอกจากนี้ UHMWPE ยังมีโครงสร้างสั่งการในระยะสั้นระหว่างสายโซ่โมเลกุล ซึ่งทำให้วัสดุมีความแข็งแกร่งและความสามารถในการลดทอนการสั่นสะเทือนค่อนข้างสูง ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ การป้องกันกีฬา การขนส่งทางท่อ และสาขาการผลิตเครื่องจักรกล

การปั่นเจล UHMWPE

การปั่นเจล UHMWPE เป็นวิธีการทำวัสดุ UHMWPE ให้เป็นเส้นใยผ่านเทคโนโลยีการปั่นเจล การดำเนินการเฉพาะมีดังนี้:

1. การเตรียมสารละลายเจล UHMWPE: ตัดวัสดุ UHMWPE ให้เป็นอนุภาคขนาดเล็ก เติมตัวทำละลายอินทรีย์ในปริมาณที่เหมาะสม (เช่น ปิโตรเลียมอีเทอร์ ไซโคลเฮกเซน ฯลฯ) และทำปฏิกิริยาภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงเพื่อสร้างสารละลายเจล

2. การปั่นเจล: ฉีดสารละลายเจลลงในเครื่องปั่นและพ่นสารละลายผ่านหัวฉีดเพื่อสร้างเส้นใย ในระหว่างกระบวนการ จำเป็นต้องควบคุมความเร็วการยืด อุณหภูมิ ความดัน และพารามิเตอร์อื่นๆ ของเส้นใยเพื่อสร้างเส้นใยที่สม่ำเสมอและเรียวยาว

3. การบ่ม: วางเส้นใยลงในแผ่นแรงดันและบ่มภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความต้านทานต่อการสึกหรอ

4. การบำบัดด้วยสเปรย์: สเปรย์เส้นใยที่บ่มแล้วด้วยสารเติมแต่ง เช่น สารหล่อลื่นและสารหน่วงการติดไฟ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม

เส้นใย UHMWPE ที่เตรียมโดยการปั่นด้วยเจล UHMWPE มีความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานการสึกหรอสูงมาก และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเรือ ยานพาหนะ อาคาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ และสาขาอื่นๆ