高结节强度渔用聚乙烯单丝及其制造方法技术

本发明专利技术涉及人造纤维领域，具体是一种高结节强度渔用聚乙烯单丝及其制造方法，本发明专利技术采用弹性体与石墨烯混合均匀后经双螺杆挤出机挤出制备弹性体/石墨烯复配体系；将制得的复配体系与聚乙烯混合后经双螺杆挤出机造粒，制得母粒；将制得母粒、抗氧剂和润滑剂混合后经熔融纺丝‑高倍牵伸工艺制得高结节强度聚乙烯单丝。本发明专利技术采用弹性体/石墨烯复配体系协同增强增韧聚乙烯单丝，充分发挥石墨烯和弹性体的作用，大大提高渔用聚乙烯单丝的结节强度。

【技术实现步骤摘要】
高结节强度渔用聚乙烯单丝及其制造方法
本专利技术涉及人造纤维
，具体地说，是一种高结节强度渔用聚乙烯单丝及其制造方法。
技术介绍
渔用聚乙烯单丝是以高密度聚乙烯(通常选用牌号5000S)为原料，经熔融纺丝、高倍热牵伸工艺制得。渔用聚乙烯单丝有着优良的耐低温性能，化学性质稳定，耐酸碱，不吸水等特性，在渔业上有着重要应用。我国渔用聚乙烯单丝的年消耗量约30万吨，占整个渔用单丝材料的80％左右。在渔用聚乙烯单丝制备过程中需要对聚乙烯大分子链进行高倍热牵伸，使得渔用聚乙烯单丝的强度满足渔用要求，但是过高的牵伸会导致聚乙烯单丝的韧性下降，即聚乙烯单丝的结节强度下降。中国专利文献CN1590603A公开了聚乙烯单丝高温高倍牵伸工艺方法，其生产的聚乙烯单丝由于牵伸介质选用乙二醇，使得生产成本增加，此外由于过度牵伸使得聚乙烯单丝的柔软性较差，宏观表现为聚乙烯单丝的结节强度不理想。而渔用聚乙烯单丝在使用过程中常常需要打结，制成有结网，因此提高渔用聚乙烯单丝的结节强度对其应用有着重要作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高结节强度渔用聚乙烯单丝及其制备方法。本专利技术的第一方面，提供一种高结节强度渔用聚乙烯单丝的制备方法，所述的高结节强度渔用聚乙烯单丝按重量百分比由以下组分组成：其制备方法包括以下步骤：(A)将弹性体与石墨烯混合均匀后经双螺杆挤出机挤出制备弹性体/石墨烯复配体系；(B)将制得的复配体系与聚乙烯混合后经双螺杆挤出机造粒，制得母粒；(C)将制得母粒、抗氧剂和润滑剂混合后经熔融纺丝-高倍牵伸工艺制得高结节强度聚乙烯单丝。优选的，所述的聚乙烯为高密度聚乙烯，其熔融指数为0.1～10g/min。在本专利技术的优选实施例中，所述的聚乙烯选自扬子石化或者大庆石化，牌号5000S。优选的，所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶中的一种，所述的弹性体的熔融指数为0.5～10g/min。在本专利技术的优选实施例中，POE选自：杜邦8150；乙丙橡胶选自：中国石油吉林化工0010；三元乙丙橡胶选自：中国石油吉林石化4045。优选的，所述的石墨烯为表面经亲油改性之后的石墨烯。在本专利技术的优选实施例中，所述的石墨烯选自湖南丰化材料发展有限公司通用型FH-661石墨烯。优选的，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。在本专利技术的优选实施例中，所述的抗氧剂选自：无酚亚磷酸酯抗氧剂3010，广州志一化工有限公司。优选的，所述的润滑剂为烃类润滑剂。在本专利技术的优选实施例中，所述的润滑剂选自：霍尼韦尔公司的RLC657聚乙烯蜡。优选的，所述的步骤(A)中物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。优选的，所述的步骤(B)中物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。优选的，所述的步骤(C)中的熔融纺丝和高倍牵伸工艺为：纺丝温度为250～350℃，纺丝速度为5～20m/min，牵伸倍数为6～10倍，牵伸温度为90～130℃。本专利技术的第二方面，提供一种高结节强度渔用聚乙烯单丝，所述的高结节强度渔用聚乙烯单丝采用上述的制备方法制备得到。本专利技术优点在于：1、本专利技术采用弹性体/石墨烯复配体系对聚乙烯进行增韧改性，经熔融纺丝、高倍牵伸工艺制得的高结节强度渔用聚乙烯单丝。石墨烯作为填充材料被广泛地应用于塑料、单丝改性剂，能够大幅度提高材料的强度和韧性，而弹性体具有高韧性、透明性而被用于聚合物材料的增韧改性；2、本专利技术采用弹性体/石墨烯复配体系协同增强增韧聚乙烯单丝，充分发挥石墨烯和弹性体的作用，大大提高渔用聚乙烯单丝的结节强度(最优的断裂强度大于等于64cN/tex，结节强度大于等于45cN/tex)。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术提供的具体实施方式作详细说明。以下实施例和对比例中所采用的原料：高密度聚乙烯：扬子石化或者大庆石化，牌号5000S；POE：杜邦8150；乙丙橡胶：中国石油吉林化工0010；三元乙丙橡胶：中国石油吉林石化4045；石墨烯：湖南丰化材料发展有限公司通用型FH-661石墨烯；亚磷酸酯类抗氧剂：3010，广州志一化工有限公司；烃类润滑剂：霍尼韦尔公司的RLC657聚乙烯蜡。实施例1高结节强度渔用聚乙烯单丝，按质量百分比由以下组分组成(见表1)：表1其制造方法，按以下步骤进行：(1)石墨烯与弹性体按质量比共混后制备弹性体/石墨烯复配体系，物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。(2)将制得的复配体系与聚乙烯混合后经双螺杆挤出机造粒，制得母粒，物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。(3)将制得母粒、抗氧剂和润滑剂混合后经熔融纺丝-高倍牵伸工艺制得高结节强度聚乙烯单丝。熔融纺丝和高倍牵伸工艺为：纺丝温度为250℃，纺丝速度为5m/min，牵伸倍数为6倍，牵伸温度为90℃。实施例2高结节强度渔用聚乙烯单丝，按质量百分比由以下组分组成(见表2)：表2名称物质名称用量聚乙烯高密度聚乙烯80弹性体乙丙橡胶10亲油改性石墨烯石墨烯9抗氧剂亚磷酸酯类抗氧剂0.5润滑剂烃类润滑剂0.5其制造方法，按以下步骤进行：(1)石墨烯与弹性体按质量比共混后制备弹性体/石墨烯复配体系，物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。(2)将制得的复配体系与聚乙烯混合后经双螺杆挤出机造粒，制得母粒，物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。(3)将制得母粒、抗氧剂和润滑剂混合后经熔融纺丝-高倍牵伸工艺制得高结节强度聚乙烯单丝。熔融纺丝和高倍牵伸工艺为：纺丝温度为280℃，纺丝速度为10m/min，牵伸倍数为7倍，牵伸温度为100℃。实施例3高结节强度渔用聚乙烯单丝，按质量百分比由以下组分组成(见表3)：表3名称物质名称用量聚乙烯高密度聚乙烯75弹性体三元乙丙橡胶15亲油改性石墨烯石墨烯8抗氧剂亚磷酸酯类抗氧剂1润滑剂烃类润滑剂1其制造方法，按以下步骤进行：(1)石墨烯与弹性体按质量比共混后制备弹性体/石墨烯复配体系，物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。(2)将制得的复配体系与聚乙烯混合后经双螺杆挤出机造粒，制得母粒，物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。(3)将制得母粒、抗氧剂和润滑剂混合后经熔融纺丝-高倍牵伸工艺制得高结节强度聚乙烯单丝。熔融纺丝和高倍牵伸工艺为：纺丝温度为300℃，纺丝速度为15m/min，牵伸倍数为8倍，牵伸温度为110℃。实施例4高结节强度渔用聚乙烯单丝，按质量百分比由以下组分组成(见表4)：表4其制造方法，按以下步骤进行：(1)石墨烯与弹性体按质量比共混后制备弹性体/石墨烯复配体系，物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。(2)将制得的复配体系与聚乙烯混合后经双螺杆挤出机造粒，制得母粒，物料在螺杆挤出机中的停留时间为2～3分钟，温度为180～250℃。(3)将制得母粒、抗氧剂和润滑剂混合后经熔融纺丝-高倍牵伸工艺制得高结节强度聚乙烯单丝。熔融纺丝和高倍牵伸工艺为：纺丝温度为320℃，纺丝速度为20m/min，牵伸倍数为9倍，牵伸温度为120℃。实施例5高结节强度渔用聚乙烯单丝，按质量百分比由以下组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高结节强度渔用聚乙烯单丝的制备方法，其特征在于，所述的高结节强度渔用聚乙烯单丝按重量百分比由以下组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种高结节强度渔用聚乙烯单丝的制备方法，其特征在于，所述的高结节强度渔用聚乙烯单丝按重量百分比由以下组分组成：其制备方法包括以下步骤：(A)将弹性体与石墨烯混合均匀后经双螺杆挤出机挤出制备弹性体/石墨烯复配体系；所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶中的一种；(B)将制得的复配体系与聚乙烯混合后经双螺杆挤出机造粒，制得母粒；(C)将制得母粒、抗氧剂和润滑剂混合后经熔融纺丝-高倍牵伸工艺制得高结节强度渔用聚乙烯单丝。2.根据权利要求1所述的高结节强度渔用聚乙烯单丝的制备方法，其特征在于，所述的聚乙烯为高密度聚乙烯。3.根据权利要求2所述的高结节强度渔用聚乙烯单丝的制备方法，其特征在于，所述的聚乙烯熔融指数为0.1～10g/min。4.根据权利要求1所述的高结节强度渔用聚乙烯单丝的制备方法，其特征在于，所述的弹性体的熔融指数为0.5～20g/min。5.根据权利要求1所述的高结节强度渔用聚乙烯单丝的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵明华，王鲁民，黄洪亮，张勋，石建高，张禹，李超，刘永利，王磊，王敏，
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