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Dyneema ist super stark Kunstfaser auf der Grundlage von Polyethylen (UHMWPE = Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht).
Bereits in den 1930er Jahren sagten Forscher voraus, dass auf Basis von Polyethylen (PE) starke Fasern hergestellt werden könnten. Erfolgreich in den späten 1970er Jahren Piet Lemstra und Paul Smith von der DSM-Labor auf Niederländisch Geleen tatsächlich einen Prozess dafür zu entwickeln. Es Patent wurde in 1979 angefordert.
Produktion
Die durchschnittliche Kettenlänge der Moleküle des eingesetzten PE ist größer als eine Million Kohlenstoffatome. Die Ketten haben praktisch keine Seitenäste und werden über die Ziegler-Verfahren (Polyethylen hoher Dichte oder HDPE). Beim Erstarren rollen sich die Ketten zu kristallinen Blöcken auf. Ende der 1970er Jahre gelang es den DSM-Labors, lange Polyethylenketten teilweise in Paraffin. Es gibt eine Art Gel, wobei die kristalline Form gelegentlich in eine Gerade übergeht. Das Gel wird gepresst sich drehende Köpfe und das Lösungsmittel verdampft, wenn die Faser gezogen wird. Dadurch rollen sich die langen Moleküle gelegentlich etwas ab. Dies erfolgt in Längsrichtung der Faser. Grob gesagt sieht die Struktur eines Moleküls jetzt aus wie kristalline Blöcke, die mit geraden Kettenstücken durchsetzt sind. Dies wird als "Mikro-Sish-Kebab-Struktur" bezeichnet. Da mehr als 95 % der Moleküle in Drahtlängsrichtung liegen, tragen fast alle zur Zugfestigkeit bei; der kristalline Anteil beträgt etwa 85%. Die Kristallblöcke verhindern, dass die Molekülketten übereinander gleiten.
Das DSM-Patent ist an Allied Signal (Honeywell) in den USA lizenziert und wird zur Herstellung von Spectra-Fasern verwendet. Inzwischen war bei DSM ein besseres Lösungsmittel entdeckt worden: Abziehbild. DSM hat daraus eine eigene Faser entwickelt: Dyneema. Da DSM keine Erfahrung in der Textil- und keine parallele Entwicklung von PE-Fasern in Japan wollten, entschieden sie sich für eine Partnerschaft mit der japanischen Firma Toyobo. In Japan wurde eine Pilotanlage in Betrieb genommen; die erste niederländische Fabrik wurde gebaut was 1990 im Heerlen gebaut.
Als Dyneema in Verbundwerkstoffe Bei der Verarbeitung wird es häufig einer sogenannten „Corona-Behandlung“ (Lichtbogen) unterzogen, um die Haftung zum Harz zu verbessern.
Eigenschaften
- hoch Zugfestigkeit: 3,3 - 3,9 Gpa.[Quelle?]
- E-Modul: 109 - 132 GPa.
- niedrig bestimmtes Gewicht: 0,97 g/cm³.
- temperaturempfindlich: Schmp. 144 - 152ºC. Nicht für längere Zeit über 100°C verwenden; bei Temperaturen unter –150 °C wird es spröde.
- beständig gegen Reibung, Sonnenlicht (UV), (Meer-)Wasser, Chemikalien, Mikroorganismen.
- empfindlich für Schleich.
- reibt oder schneidet nicht.
Anwendungen
- Radfahren: Material für den oberen Teil des Radschuhs
- nautisch (das Material schwimmt): Angelschnüre, Netze, Schiffsseil, Segeln (einschließlich der Teilnehmer der Volvo Ocean Race verwenden Sie es für ihre Linien an Bord)
- medizinisch (orthopädisch) Anwendungen: Reparatur von Bänder und Reifen
- Handschuhe, die unter riskanten Bedingungen verwendet werden, zum Beispiel im Metzgerhandwerk und mit scharfen Materialien wie materials GlasMetallbearbeitung, Papierführung
- kugelsichere Produkte: Strickjacken, Helme, Tafeln in Polizeiautos und Cockpittüren
- Ankerbohrinseln (sehr lang Stahlseile kollabieren unter ihrem eigenen Gewicht, Dyneema-Kabel nicht)
- Segelflugsport: zunehmend als Ersatz für Stahlwindenseile beim Segelflugzeugstart verwendet
- Schutzteile zum Beispiel im Sport kurze Strecke, Bildschirme und Eishockey
- Kitesport: Leinen für Powerkites und Kitesurfen
- Camping: Zeltplane, die keine Feuchtigkeit aufnimmt und nicht beschichtet werden muss, extra leicht ist und bei Nässe nicht durchhängt
- andere Sportarten: Grundmaterial zur Herstellung von Sehnen für den Bogensport und Kletterausrüstung für die Klettersport
- Transport und Konstruktion: Dyneema-Hubseile (als Ersatz für Stahl-Hubseile), diese haben ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Eigengewicht und sind nahezu verschleißfest