全世界70%防彈衣是“中國製造”!用的是啥材料?
近日,“防彈衣”概念股迅速拉昇
成大家討論的焦點
這一下,全國網友才知道
原來咱們
中國製造
的防彈衣
佔領了全球防彈衣70%的市場份額!!!
目前,中國是世界上最大的防彈衣生產國家,防彈衣的材料技術一直在不斷進步,水平也位居前列。
能獨立完成從防彈衣原料研發到製作生產完工全套流程的製造國僅有3個,分別是
中國、美國和荷蘭
。
需要注意的是,在中國,防彈衣允許由民營企業生產,國際貿易壁壘也不高,國內民企可以充分參與到這一行業當中。
那麼問題來了
防彈衣是用什麼材料製成的呢?
中國的防彈衣主要使用
UHMWPE
,即
超高分子量聚乙烯
製作,這類材料防護效果良好,且成本較低,目前
主流的防彈衣和防彈插板等防彈裝備
都使用UHMWPE製造而成。
據悉,美國的超高分子量聚乙烯纖維70%用於防彈衣、防彈頭盔、軍用設施和裝置的防彈裝甲、航空航天等軍事領域,而
高效能纖維
的發展是一個國家綜合實力的體現,是建設現代化強國的重要物資基礎。
當前,國家大力支援與加速發展中國的超高分子量聚乙烯纖維的生產與應用,國產UHMWPE纖維已經在全世界佔據舉足輕重的地位。
這個人在影片中被近距離槍擊了,他表示有些疼,可能有點受傷,但仍然直立且清醒。這樣一件防彈衣,大概在1000美元左右。
超高分子量聚乙烯(UHWMPE)
到底是什麼?
超高分子量聚乙烯(UHMWPE),是分子量在100萬~500萬的聚乙烯。普通聚乙烯的分子量為十幾萬
到
幾十萬
不等。因此超高分子量聚乙烯具有普通聚乙烯難以企及的優秀特性,如耐磨性極高、強度高於大部分金屬、抗衝擊能力極佳。是一種應用廣泛的工程塑膠。
當今世界三大高效能纖維是:
芳綸、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維
。
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UHMWPE纖維
UHMWPE具有哪些優點呢?
0
1
優異的耐摩擦效能
UHWMPE耐摩擦效能與分子量成正比,超過碳鋼、PA66等常規材料。
0
2
耐衝擊性能強
耐衝擊性能隨著分子量的增大而提高,在分子量500萬時達到最大值而後下降。特別值得注意的是,在低溫情況下也能保持優異的抗衝擊強度。
0
3
自潤滑性極佳
水潤滑時的摩擦係數比干摩擦是降低一倍左右,是同等條件下PA66材料的三分之一。
0
4
耐低溫
脆化溫度一般在-80攝氏度之下,在0攝氏度到-40攝氏度之間,依舊可以保持較高的抗衝擊強度與其他力學效能。
0
5
拉伸強度高
透過凝膠紡織法的纖維產品,擁有3-15GPa的拉伸強度,100-125GPa的拉伸彈性模量,是碳纖維的4倍,鋼絲的10倍。
而UHMWPE的缺點,則在於耐熱效能不佳、壓縮效能差、可燃並且有一定的蠕變性。
UHWMPE主要應用在哪些領域呢?
由於其
優異的力學性
能
,UHMWPE一直被應用在國防軍用、醫療衛生、航空航天、海洋事業等,產品也包括
管材、薄膜、醫用植入性骨骼、纖維
等。
新產品與新的應用方向也在持續開發。
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“超高分子量聚乙烯製品短流程高效製造技術”管材生產線
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超高分子量聚乙烯製品產品
展示
在CHINAPLAS 2021 國際橡塑展上,
廣東星聯科技有限公司
的“超高分子量聚乙烯製品短流程高效製造技術”管材生產線現場開機展示,實現高效、高效能加工的超高分子量聚乙烯製品吸引眾多客商的目光。
哪些中國企業在佈局UHWMPE?
中國
UHWMPE最早由
你一定很好奇,UHMWPE是從什麼時候開始發展起來的?
於1958年開始研製成功,並實現工業化。其後,美國赫爾克斯勒和日本三井化學、荷蘭DMS公司相繼實現了較大規模的工業化生產。
德國赫斯特公司
上世紀80年代,
中國
開始對UHMWPE纖維進行研究開發。目前已成為UHMWPE纖維生產量第三大國。
那麼,中國又是啥時候開始對UHMWPE纖維進行研究開發的呢?
的科研成果使中國將這種超高強度纖維應用於
東華大學化學纖維研究所
,其開發的UHMWPE纖維產品廣泛應用於防彈、頭盔等國防軍工領域,同時,東華大學開發了高濃度原液紡絲技術,建成單線年產250T的生產線,使中國成為繼美國、荷蘭之後擁有自主智慧財產權生產UHMWPE纖維的國家。
目前國內有數十家生產UHMWPE纖維的企業,其中規模較大的有
“神舟”飛船的回收系統
、
山東愛地高分子材料有限公司(DSM合資公司)
、
北京同益中特種纖維技術開發有限公司
和
寧波大成新材料股份有限公司
等。
湖南中泰特種裝備有限公司
在上述4家企業當中↓↓↓
經過近10年的技術發展,已建成年產600噸的UHMWPE纖維生產基地。
北京同益中特種纖維技術開發有限公司
2008年,山東愛地高分子材料公司採用自主技術建設的UHMWPE一期工程完工,標誌著中國首次採用自主技術實現了UHMWPE的工業化生產。該公司已陸續建成了7條UHMWPE纖維生產線,總產能達到2000t/a。到2010年年產量達5000噸。
山東愛地高分子材料公司
寧波大成至2009年底已形成年產高強聚乙烯纖維1500t,防彈衣、防彈頭盔20萬套,各類防彈裝甲板材300t,防切割手套600萬雙,高強度繩索300t,高效能複合材料用基布200t的生產規模,其產品大部分用於出口。
寧波大成
湖南中泰研製開發UHMWPE纖維,已建成千噸級的UHMWPE纖維和UD材料工廠。
其他生產企
業方面↓↓↓
湖南中泰
和
中紡投資發展公司
,改變了以前主要靠引進美國凍膠廢絲進行後加工而生產出合格絲的狀態,經過改進和學習研究,現在能夠從製備聚乙烯溶液開始到生產出效能優異的成品絲,具有整套的合理的生產工藝。
浙江耀江集團
與
杭州東南化纖有限公司
合作,開發了碳奈米管增強的超強聚乙烯纖維,在一定程度上改進了原纖維的耐熱性、抗蠕變性和介面效能。
此外,
東華大學
、
杭州翔盛紡織有限公司
、
上海斯瑞聚合體科技有限公司
等在高強聚乙烯纖維生產、開發方面也取得一定突破。
UHMWPE已是部分領域裡的重要纖維材料
但不可否認的是
這種材料還有很大的研究改進空間
本身還存在譬如
北京威亞高效能纖維有限公司
蠕變高、
,
其衍生的複合材料研究
還有巨大研發潛力~
▲ UHMWPE管材