UHMWPE elyafı, mükemmel performansı nedeniyle önemli bir ileri teknoloji elyaf çeşidi haline gelmiştir, ancak yapısal özellikleri nedeniyle, uygulama aralığını sınırlayan bazı performans kusurlarına sahiptir. UHMWPE liflerinin yüzeyini değiştirmek için plazma işlemi ve oksidasyon gibi çeşitli fiziksel ve kimyasal yöntemler kullanılabilir; bu, ısı direnci, arayüzey ve sürünme direnci gibi zayıf özelliklerini değişen derecelerde geliştirebilir. Bu makale, bu elyafın modifikasyon yöntemlerine ve bunun halatlar, koruyucu ekipmanlar ve diğer alanlardaki uygulamalarına ayrıntılı bir giriş sunmaktadır.
Ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen elyaf (UHMWPE), karbon elyaf ve aramid elyaftan sonra ortaya çıkan yüksek performanslı bir elyaftır. Yüksek basınçlı katı ekstrüzyon, plastikleştirici eriyik eğirme, yüzey kristal büyümesi, süper germe veya lokal süper germe, jel eğirme sıcak germe ve diğer işlemlerle ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilenden yapılır. Yüksek mukavemetli ve yüksek modüllü, aynı zamanda düşük yoğunluğa sahip, yüksek performanslı bir elyaftır (yoğunluk:
0.97g/cm3, kimyasal korozyon direnci, darbe direnci, su emmeme ve organizmalarla iyi uyumluluk gibi diğer üstün özellikler. Özel malzemeler ve kompozit malzemeler alanında mükemmel uygulama olanakları göstermiştir.
Bununla birlikte, UHMWPE elyaflarının polar olmayan metilen grupları tarafından oluşturulan doğrusal uzun zincirler olması nedeniyle, elyaf molekülleri arasında güçlü bir moleküller arası kuvvet yoktur; Liflerin yüzeyi kimyasal olarak inert olduğundan reçineyle kimyasal bağların oluşmasını zorlaştırır; Üretimde yüksek büyütmede esnemenin oluşturduğu yüksek derecede kristalleşme ve yönelimin neden olduğu pürüzsüz yüzey. Tüm bu faktörlerin birleşik etkisi, fiberlerin yüzey enerjisini çok küçük hale getirerek, kompozit malzemeler için takviye malzemesi olarak kullanıldığında matris reçinesi ile iyi bir arayüz yapışması oluşturmayı zorlaştırır. Çok sayıda çalışma, UHMWPE elyaflarından yapılan kompozit malzemelerin kullanım sırasında sıklıkla ara katman hasarı şeklinde hasar gördüğünü göstermiştir. Bu sorunun temel nedeni, UHMWPE elyaflarının yapısal özelliklerinde ve üretim süreçlerinin özelliklerinde yatmaktadır. Bu nedenle, UHMWPE fiberlerden yapılan kompozit malzemelerin arayüzey yapışma performansı, kompozit malzemelerin hazırlanma sürecinde öncelikli konu haline gelmiştir.