超高分子量聚乙烯纤维防弹衣的主要材料

无论是防弹衣还是防弹头盔，其全部奥秘几乎都在于防弹材料的性能上。

    超高分子量聚乙烯纤维(简称UHMWPE)，又叫高强PE纤维，是当今世界三大高科技纤维（碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维）之一，也是世界上最坚韧的纤维。其“轻薄如纸、坚硬如钢”，强度是钢铁的15倍，比碳纤维和芳纶1414（凯夫拉纤维）还要高2倍，是目前制造防弹衣的主要材料。

    其分子量在150万至800万之间，是普通纤维的数十倍，这也是它名字的由来，具有极其优异的性能。主要包括：1、结构致密具有很强的化学惰性，强酸碱溶液及有机溶剂对其强度没有任何影响。2、密度只有0.97克/立方厘米，能漂浮水面。3、吸水率很低，在成型加工前一般不必干燥处理。4、具有极好的耐气候老化性，抗紫外线，经过日晒1500小时后，纤维强度保持率仍然高达80%。5、对放射线具有优良的遮蔽效果，故可用作核电站的遮蔽板。6、耐低温，在液氦温度（-269℃）下仍具有延展性，而芳纶纤维到-30℃便失去防弹效能；在液氮中（-195℃）也能保持优异的冲击强度，这一特性是其它塑料所没有的，因而能够用作核工业的耐低温部件。7、超高分子量聚乙烯纤雏的耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能也是现有高性能纤维中最强的，具有突出的抗冲击和抗切割韧性。一根只有头发四分之一粗的超高分子量聚乙烯纤维，用剪刀都难以剪断。加工完成的纺织物必须用特殊机器才能切割。8、UHMWPE还具有优良的电气绝缘性能。9、卫生无毒，可用于接触食品和药物。超高分子量聚乙烯纤雏与其它工程塑料相比，主要存在耐热性、刚度和硬度偏低等不足，但可以通过“填充”和“交联”等方法来改善；从耐热性来看，UHMWPE的熔点（136℃）与普通聚乙烯大体相同，但因其分子量大，熔融粘度高，故加工难度大。

    该纤维已经广泛应用于武器研发、航空航天、航海、电子、兵器、造船、建材、体育、医疗等诸多领域，国际市场每吨价格高达3万美元以上。因此高性能纤维的发展是一个国家综合实力的体现，也是建设现代化强国的重要物资基础。上世纪90年代以后，生产该类纤维的美国、日本、荷兰等国明确规定，对社会主义国家实行技术封锁和军备产品统筹禁运。中国在突破关键技术后，近几年在该领域发展迅猛，预计2010年中国该类产品年产量在8000吨左右，跃居世界首位。