本发明专利技术涉及包含聚乙烯纤维体的蠕变优化的凝胶纺丝纤维，其是通过如下UHMWPE的纺丝而得到的，所述UHMWPE包含烷基分支(AB)并且具有伸长应力(ES)并且比例(I)为至少0.2，其中稳定剂存在于所述纤维体内，其特征在于：基于100重量份的形成所述纤维体的PE的量，所述稳定剂的量在0.05-10重量份之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】UHMWPE纤维 本专利技术设及得到的包含聚乙締纤维体的蠕变优化的凝胶纺丝纤维，其制备方法W 及包含所述纤维的各种产品，诸如绳索、网、医疗器械、织物、叠层、复合制品W及防弹制品。 在过去数十年中，许多研究项目集中在改善合成纤维的蠕变性能，因为运种纤 维极其适用于范围广泛的应用中，其中轻量和强度是推动因素。合成纤维的一个例子是 UHMWPE纤维，其成功地满足了重量和强度的要求。UHMWPE纤维几乎能立即用于系泊绳索、 复合材料的增强、医疗设备、货网等的原因是运些材料结合了几乎无可匹敌的强度W及抗 紫外线性、耐化学性、耐切割性和耐磨损性及其它有利性质。 但是UHMWPE纤维有一个缺点，成为在其长期应用中最佳利用的障碍，该缺点与其 蠕变性能有关。据观察，使用UHMWPE纤维的系统，尤其是那些长期置于负荷下的系统的最 终失效模式，是由于蠕变导致的破裂或故障。因此，运样的系统，特别是意欲长期或超长期 使用的那些，必须过度设计足够维持多年，例如超过10年，并在某些情况下超过甚至30年。 因此，认为工业中存在迫切需要，即需要一种具有优化的蠕变行为的UHMWPE纤维。因此许 多旨在改善UHMWPE纤维的研究项目专注于其蠕变行为，并且几乎所有运些项目把重点仅 仅放在优化其蠕变速率上。 例如，W02009/043598和W02009/043597公开了具有蠕变速率和拉伸强度的良好 组合的UHMW阳纤维，例如在eOOMPa的负荷下在70°C下测量蠕变速率为至多5X10 7秒1， 拉伸强度为至少4GPa。 阳0化]从W02012139934中已知具有良好蠕变性能的纤维的更新实例及其制备方法；所 公开的UHMWPE纤维在eOOMPa的负荷下在70°C下测量的蠕变速寿命长达500个小时并且拉 伸强度高达4.IGPa。 虽然从现有技术中已知的纤维具有可接受的蠕变寿命和/或蠕变速率，但仍然需 要进一步优化长期的蠕变性能，也被称为生存性（surviv油ility)。 因此，本专利技术的一个目的可W是提供具有优化的生存性的UHMW阳纤维。本专利技术的 另一个目的可W是提供具有优化的生存性W及良好的拉伸性能（例如拉伸强度、拉伸模量 和/或断裂伸长率）的UHMWPE纤维。本专利技术的另一个目的可W是提供与现有UHMWPE纤维 的生存性相比具有改善的生存性的UHMWPE纤维。[000引本专利技术提供通过如下UHMWPE的纺丝而得到的包含聚乙締纤维体的蠕变优化的凝 胶纺丝纤维，所述UHMW阳包含烷基分支（AB)并且具有伸长应力巧巧并且每1000个碳原 子的烷基分支的数目（AB/1000C)与伸长应力巧巧之间的比例为至少0.2， 其中稳定剂存在于纤维体中，其特征在于：基于100重量份的形成所述纤维体的UHMWPE的 量，所述稳定剂的量在0. 05-10重量份之间。 观察到，通过优化纤维的蠕变寿命，其在长期负荷下的生存性也可W得到优化。特 别是，观察到可W按照本专利技术来制备本专利技术的UHMWPE纤维，所述纤维具有任何现有UHMWPE纤维迄今为止从未实现的蠕变寿命。还观察到，由于其优化的蠕变性能，本专利技术的UHMWPE 纤维可用于多种应用，特别是在所述纤维上施加长期或超长期负荷的那些应用，例如海上 石油生产平台系泊。"超长期负荷"在本文中理解为负荷施加在本专利技术的UHMW阳纤维上至 少5年，更优选至少10年，更优选至少20年，优选在诸如湿度、溫度和负荷的正常使用条件 下。例如，对于近海系泊而言，正常负荷条件可W是占纤维或包含所述纤维的产品（例如绳 索）的断裂负荷至多70%的负荷；并且正常的溫度条件可W是环境的溫度，例如在水的不 同深度或在水面之上的溫度。本专利技术人还观察到，意欲用于长期和超长期应用并且包含本 专利技术的UHMW阳纤维的系统或设备的设计，可W是不太复杂的且不太费力的。 还已经令人惊奇地发现，稳定剂（特别地UV稳定剂）渗入纤维体中进一步优化了 UHMWPE纤维的蠕变寿命。此外，所述稳定剂最佳地保护纤维免受降解，同时对机械性能（例 如其拉伸强度）具有可接受的影响。 根据本专利技术，稳定剂存在于纤维体内。"稳定剂"在本文中被理解为有助于一种 或多种纤维性能（例如机械性能，如拉伸强度、断裂伸长率和模量，W及其它化学或物理性 能，如生物可降解性、抗紫外线性、热氧化稳定性等等）的稳定的化合物。"纤维性能的稳定" 在本文中表示，所述化合物在固定的一段时间在有助于维持性能在可接受的限度内。 "纤维"在本文中被理解为细长体，例如具有长度尺寸和横向尺寸的物体，其长度 尺寸远远大于横向尺寸。在本文中使用时，术语"纤维"还可W包括各种各样的实施方式， 例如丝线、带、条、丝带和纱线。纤维也可W具有规则或不规则的横截面。纤维也可W具有 连续的长度或不连续的长度。优选地，纤维具有连续的长度，已知在本领域运样的纤维被称 为丝线。在本专利技术的上下文中，纱线被理解为包含多根纤维的细长体。 优选地，基于100重量份的形成纤维体的聚締控聚合物的量，所述稳定剂的存在 量为至少0. 05重量份，更优选至少0. 075重量份，甚至更优选至少0. 1重量份。优选地，基 于100重量份的形成纤维体的聚乙締聚合物的量，所述稳定剂的量为至多10重量份，更优 选至多8重量份，甚至更优选至多6重量份，还要甚至更优选至多5重量份，最优选至多3 重量份。在优选的实施方式中，基于100重量份的形成的纤维体的聚乙締聚合物的量，稳定 剂的量为0. 05-5重量份，更优选0. 05-1重量份。 适用于本专利技术的优选的稳定剂是受阻胺稳定剂（HA巧。虽然已知HAS作为聚乙締 用的光稳定剂，但是迄今为止不可能将其W足够的量渗入纤维W使运些稳定剂能有效地保 护所述纤维。 还令人惊讶地观察到，与其它稳定剂相比，HAS对制备凝胶纺丝UHMW阳纤维的凝 胶纺丝工艺的干扰程度较轻。在所述工艺中使用各种稳定剂时，纺丝参数（例如纺丝张力、 拉伸模式、聚合物浓度和类型等）需要进行重新调整，W适应所述的稳定剂的加入，已观察 至IJ，使用HAS时，可W使用与常规的凝胶纺丝工艺（即，没有稳定剂）基本上相同的纺丝参 数。换句话说，使用HAS时，基本上不需要重新调整纺丝参数。 本专利技术还设及包含形成纤维体的阳聚合物的凝胶纺丝纤维，其中HAS存在于所述 纤维体内部，其中基于100重量份的形成所述纤维体的PE聚合物的量，HAS的量优选地为 至少0. 05重量份。优选地，其中基于100重量份的形成所述纤维体的聚締控聚合物的量， HAS的量优选地为至多1. 0重量份。本专利技术还设及包含所述纤维的纱线，所述纱线的纤度 在5化ex-40(Mtex之间，更优选地在l(Mtex-25(Mtex之间，最优选地在2(Mtex-15(Mtex之 间。 优选的HAS化合物包括下列通式的那些或其组合； 其中Ri至Rs(包括Rs)都是独立的取代基；例如包含氨、酸基、醋基、胺基、酷胺基、 烷基、締基、烘基、芳烷基、环烷基和/或芳基，运些取代基可W进而包含官能团，例如醇、 酬、酸酢、亚胺、硅氧烷、酸、簇基、醒、醋、酷胺、酷亚胺、胺、腊、酸、氨基甲酸醋及其任意组 合。 优选地，HAS是衍生自取代的赃晚化合物的化合物，特别是衍生自烷基取代的赃晚 基（piperidyl)、赃晚子基（pipe本文档来自技高网...
【技术保护点】
包含聚乙烯纤维体的蠕变优化的凝胶纺丝纤维，其是通过如下UHMWPE的纺丝而得到的，所述UHMWPE包含烷基分支(AB)并且具有伸长应力(ES)并且比例为至少0.2，其中稳定剂存在于所述纤维体内，其特征在于：基于100重量份的形成所述纤维体的PE的量，所述稳定剂的量在0.05‑10重量份之间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·皮耶特·瓦拉斯布鲁姆，彼得·吉斯曼，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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