Connaissance des matériaux pare-balles - UHMWPE

La fibre de polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMWPE), également connue sous le nom de fibre PE haute résistance, est l'une des trois fibres de haute technologie les plus performantes au monde (avec la fibre de carbone et la fibre aramide). C'est aussi la fibre la plus résistante. Aussi légère que du papier et aussi dure que l'acier, sa résistance est 15 fois supérieure à celle de l'acier et deux fois supérieure à celle de la fibre de carbone et de l'aramide 1414 (fibre Kevlar). Elle est actuellement le matériau principal utilisé pour la fabrication des gilets pare-balles.
Son poids moléculaire varie de 1,5 million à 8 millions, soit des dizaines de fois celui des fibres ordinaires, ce qui explique son nom, et ses performances sont extrêmement excellentes.

PE

1. La structure est dense et possède une forte inertie chimique ; les solutions acides et basiques fortes ainsi que les solvants organiques n'ont aucun effet sur sa résistance.
2. Sa densité n'est que de 0,97 gramme par centimètre cube, et il peut flotter à la surface de l'eau.
3. Le taux d'absorption d'eau est très faible et il n'est généralement pas nécessaire de sécher avant le formage et le traitement.
4. Il présente une excellente résistance au vieillissement dû aux intempéries et aux UV. Après 1 500 heures d’exposition au soleil, le taux de rétention de la résistance des fibres atteint encore 80 %.
5. Il possède un excellent effet de protection contre les radiations et peut être utilisé comme plaque de protection pour les centrales nucléaires.
6. Résistance aux basses températures : il conserve sa ductilité à la température de l'hélium liquide (-269 ℃), tandis que les fibres d'aramide perdent leur efficacité pare-balles à -30 ℃ ; il peut également maintenir une excellente résistance aux chocs dans l'azote liquide (-195 ℃), une caractéristique que les autres plastiques ne possèdent pas, et peut donc être utilisé comme composant résistant aux basses températures dans l'industrie nucléaire.
7. La résistance à l'usure, à la flexion et à la fatigue en traction des fibres de polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire est la plus élevée parmi les fibres hautes performances existantes, avec une résistance aux chocs et une ténacité à la coupe exceptionnelles. Une fibre de polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire, quatre fois plus fine qu'un cheveu, est difficile à couper aux ciseaux. Le textile ainsi transformé doit être coupé à l'aide d'une machine spéciale.
8. L'UHMWPE possède également d'excellentes performances d'isolation électrique.
9. Hygiénique et non toxique, ce matériau peut être utilisé au contact des aliments et des médicaments. Comparées à d'autres plastiques techniques, les fibres de polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMWPE) présentent principalement des inconvénients tels qu'une faible résistance à la chaleur, une rigidité et une dureté limitées, mais ces caractéristiques peuvent être améliorées par des procédés comme le chargement et la réticulation. Du point de vue de la résistance à la chaleur, le point de fusion de l'UHMWPE (136 °C) est généralement identique à celui du polyéthylène ordinaire, mais en raison de son poids moléculaire élevé et de sa viscosité à l'état fondu importante, sa mise en œuvre est complexe.


Date de publication : 30 avril 2024