一种渔用聚甲醛单丝及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种渔用聚甲醛单丝，是由以下重量份的组分制成：聚甲醛75～90份、石墨烯0.5～3份、热塑性聚氨酯7.5～17份、抗氧剂0.5‑3份、甲醛吸收剂0.5‑1份、甲酸吸收剂0.5‑1份、润滑剂0.5～1份。本发明专利技术提供的渔用聚甲醛单丝，采用石墨烯与热塑性聚氨酯共混后再对聚甲醛进行增强增韧改性，经熔融纺丝、三级热拉伸、热定形工艺制得的渔用聚甲醛单丝，具有操作工艺简单、生产成本低的优势。本发明专利技术制备的渔用增强增韧聚甲醛单丝可用于聚甲醛绳网、远洋拖网、养殖网、聚甲醛绳索等等。

A fishery polyformaldehyde monofilament and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种渔用聚甲醛单丝及其制备方法与应用
本专利技术属于渔用材料
，具体的说，涉及一种渔用聚甲醛单丝及其制备方法与应用。
技术介绍
在早期，渔业的发展得益于天然纤维的使用，但天然纤维存在许多不足的地方，强度不能满足一些网具的使用，以及耐磨性、耐候性都不能满足一些环境的使用。随着科技的发展以及合成纤维的出现，弥补了天然纤维的不足，满足了现代渔业生产的大型化、现代化及深水作业特殊化的需求，渔用合成纤维在科技上取得的进展超过渔用天然纤维，出现了聚芳酯纤维、可生物降解纤维、超高分子量聚乙烯纤维和高强度渔用聚乙烯单丝等渔用合成纤维新材料。随着国家对海洋养殖渔业不断开发，渔业材料的基础作用越来越凸显，改性渔业材料对于提高海洋渔业资源利用率具有重要的意义。聚甲醛是一种高密度、高结晶性的无支链线性聚合物，具有优异的综合性能，属于工程塑料。由其制成的纤维具有高强度、尺寸稳定性好、耐化学腐蚀、耐磨等优点，优于传统的聚烯烃类纤维。目前已报道聚甲醛纤维的制备方法主要包括熔融纺丝和湿法纺丝两种，其中熔融纺丝是生产聚甲醛纤维的主要方法，其生产成本低，效率高。为了制备高性能的聚甲醛纤维以及使其拥有足够的拉伸断裂强度，在生产过程中必须对其进行高倍热牵伸，可以得到高模量和高强度的聚甲醛纤维样品，但聚甲醛纤维经过超倍拉伸之后会呈现出较大的脆性，存在缺口敏感、冲击强度低的缺点。热塑性聚氨酯具有弹性好、耐低温，良好的耐油、耐化学药品和耐环境的优异性能。热塑性聚氨酯有利于降低聚甲醛纤维的高脆性，完善聚甲醛纤维的性能。石墨烯拥有良好的物理化学性能及其独特的大比表面积的二维层状平面结构，使其在诸多领域都拥有良好的发展前景，石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性。有鉴于此，有必要发展一种具有良好韧性的复合聚甲醛单丝渔用材料。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种渔用聚甲醛单丝。本专利技术的第二个目的是提供一种所述渔用聚甲醛单丝的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种所述渔用聚甲醛单丝用于制备聚甲醛绳网、远洋拖网、养殖网、聚甲醛绳索的用途。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的第一个方面提供了一种渔用聚甲醛单丝，是由以下重量份的组分制成：聚甲醛75～90份、石墨烯0.5～3份、热塑性聚氨酯7.5～17份、抗氧剂0.5-3份、甲醛吸收剂0.5-1份、甲酸吸收剂0.5-1份、润滑剂0.5～1份。优选的，聚甲醛可以选用以下重量份数：75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90份。石墨烯可以选用以下重量份数：0.5、1、1.5、2、2.5、3份。热塑性聚氨酯可以选用以下重量份数：7.5、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17份。抗氧剂可以选用以下重量份数：0.5、1、1.5、2、2.5、3份。甲醛吸收剂可以选用以下重量份数：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1。甲酸吸收剂可以选用以下重量份数：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1。润滑剂可以选用以下重量份数：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1。所述聚甲醛的数均分子量为25W～30W，具体选用重庆云天化天聚新材料有限公司的N60520922聚甲醛、神华宁夏煤业集团甲醇分公司MC90聚甲醛、美国杜邦公司300PNC聚甲醛、日本宝理塑料株式会社LW90FSK聚甲醛。所述石墨烯为表面经亲油改性之后的单层石墨烯，纯度大于99.0％，具体选用湖南丰化材料发展有限公司FH-661石墨烯、南京先丰纳米材料科技有限公司XF002-1石墨烯、青岛超碳新材料科技有限公司HGP-2石墨烯。所述热塑性聚氨酯为聚醚型热塑性聚氨酯，脆性温度低于-70℃，具体选用德国拜耳公司通用型9380A聚醚型热塑性聚氨酯、美国Lubrizol公司通用型T370A聚醚型热塑性聚氨酯、德国巴斯夫有限公司通用型1190A聚醚型热塑性聚氨酯。所述抗氧剂为抗氧剂1010，具体选用德国巴斯夫有限公司抗氧剂1010，初熔点≥110℃，挥发份≤0.5％，且灰分≤0.1％。所述甲醛吸收剂为甲醛吸收剂660，具体选用上海紫润化工助剂有限公司的甲醛吸收剂。所述甲酸吸收剂为长链烷基羧酸钙盐，具体选用武汉大华伟业医药化工有限公司的十二烷基苯磺酸钙。所述润滑剂为烃类润滑剂，具体选用霍尼韦尔(中国)有限公司的RLC657聚乙烯蜡。所述渔用聚甲醛单丝的直径为0.1-4mm。本专利技术的第二个方面提供了一种所述渔用聚甲醛单丝的制备方法，包括以下步骤：按照所述配比，将聚甲醛、石墨烯、热塑性聚氨酯、抗氧剂、甲醛吸收剂、甲酸吸收剂、润滑剂预混合，然后倒入高速捏合机中，在转速为750r/min-800r/min的条件下高速捏合30-60min，将高速捏合机中混合料的温度升至80℃即可出料，获得聚甲醛改性复合料；聚甲醛改性复合料经双螺杆挤出机熔融纺丝、三级热拉伸、热定形工艺制得所述渔用聚甲醛单丝。所述熔融纺丝的工艺：双螺杆挤出机的机头温度为185℃-205℃，双螺杆挤出机喷丝板长径比为1:30-1:50，喷丝板上喷丝孔的孔径为1.03mm、孔数为144孔。所述三级热拉伸的工艺为：一级拉伸倍数为4～6.2倍，拉伸温度为65℃～100℃；二级拉伸倍数为1.2～1.65倍，拉伸温度为100℃～150℃；三级拉伸倍数为1.01～1.05倍，拉伸温度为110℃～160℃；总拉伸倍数为4.85～10.54倍。所述热定形工艺的温度为120～160℃。本专利技术的第三个方面提供了一种所述渔用聚甲醛单丝用于制备聚甲醛绳网、远洋拖网、养殖网、聚甲醛绳索的用途。由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术提供的渔用聚甲醛单丝组分包含特定剂量的聚甲醛、热塑性聚氨酯、石墨烯、抗氧剂、甲醛吸收剂、甲酸吸收剂、聚乙烯蜡润滑剂等原料助剂，在特定时间、转速和温度下高速捏合后获得特种聚甲醛改性复合料，开拓了制绳用聚甲醛单丝的原料组成、纺丝的流动性与可纺性，确保了纺丝生产的顺利流畅进行；本专利技术在不同生产成本、牵伸倍数与原料组成的条件下进行无数开拓性试验论证，获得本专利技术的最终技术方案，确保制绳用聚甲醛单丝的可纺性与综合性能好，批量生产中无断丝现象。本专利技术采用热塑性聚氨酯弹性体降低了聚甲醛单丝的结晶度和高脆性、提高了聚甲醛单丝的韧性和打结强度；本专利技术采用改性的纳米石墨烯可以调节聚甲醛大分子链的结晶和取向结构，同时与聚甲醛大分子上的C-O键形成三维网状结构、对聚甲醛单丝的强度和韧性都起到了增强作用；本专利技术采用抗氧剂1010，保证了聚甲醛加工过程中不降解，改进了产品的抗氧化性、抗紫外老化性能，提高了产品的使用周期；本专利技术采用甲醛吸收剂660、甲酸吸收剂十二烷基苯磺酸钙，降低了聚甲醛加工过程中的降解、提高了产品生产率；本专利技术采用RLC657聚乙烯蜡润滑剂，减少了聚甲醛加工过程中的摩擦受损，有利于纺丝过程顺利进行，减少断丝想象。本专利技术提供的渔用聚甲醛单丝的制备方法，采用石墨烯与热塑性聚氨酯共混后再对聚甲醛进行增强增韧改性，经熔融纺丝、三级热拉伸、热定形工艺制得的渔用聚甲醛单丝，具有操作工艺简单、生产成本低的优势。本专利技术制备的渔用增强增韧聚甲醛单丝可用于聚甲醛绳网、远洋拖网、养殖网、聚甲醛绳索等等。具体实施方式为了更清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渔用聚甲醛单丝，其特征在于：是由以下重量份的组分制成：聚甲醛75～90份、石墨烯0.5～3份、热塑性聚氨酯7.5～17份、抗氧剂0.5‑3份、甲醛吸收剂0.5‑1份、甲酸吸收剂0.5‑1份、润滑剂0.5～1份。

【技术特征摘要】
1.一种渔用聚甲醛单丝，其特征在于：是由以下重量份的组分制成：聚甲醛75～90份、石墨烯0.5～3份、热塑性聚氨酯7.5～17份、抗氧剂0.5-3份、甲醛吸收剂0.5-1份、甲酸吸收剂0.5-1份、润滑剂0.5～1份。2.根据权利要求1所述的渔用聚甲醛单丝，其特征在于：所述聚甲醛的数均分子量为25W～30W。3.根据权利要求1所述的渔用聚甲醛单丝，其特征在于：所述石墨烯为表面经亲油改性之后的单层石墨烯，纯度大于99.0％。4.根据权利要求1所述的渔用聚甲醛单丝，其特征在于：所述热塑性聚氨酯为聚醚型热塑性聚氨酯，脆性温度低于-70℃。5.根据权利要求1所述的渔用聚甲醛单丝，其特征在于：所述抗氧剂的初熔点≥110℃，挥发份≤0.5％，且灰分≤0.1％。6.根据权利要求1所述的渔用聚甲醛单丝，其特征在于：所述甲酸吸收剂为长链烷基羧酸钙盐。7.根据权利要求1所述的渔用聚甲醛单丝，其特征在于：所述润滑剂为烃类润滑剂；所述渔用聚甲醛单丝的直径为0.1-4mm。8.一种权利要求1至7任一项所述的渔用聚甲醛单丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照所...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵明华，王鲁民，曾毅成，黄洪亮，王帅杰，刘永利，王磊，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院东海水产研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31