一种聚甲醛单丝及制备方法与生态围栏用聚甲醛耐磨绳索技术

本发明专利技术公开了一种聚甲醛单丝，是由以下重量份的组分制成：聚甲醛100份、聚乙烯辛烯共聚弹性体5‑25份、纳米二氧化硅0.5～10份、抗氧剂0.1‑1份、助抗氧剂0.1‑1份、润滑剂0.1‑0.5份。本发明专利技术还公开了一种由所述聚甲醛单丝制备的生态围栏用聚甲醛耐磨绳索，获得的绳索具有安全性好、价格低、耐磨性优、破断强力高的优点，具有一定的抗菌防污效果。

A kind of polyformaldehyde monofilament and its preparation method and polyformaldehyde wear-resistant rope for ecological fence

【技术实现步骤摘要】
一种聚甲醛单丝及制备方法与生态围栏用聚甲醛耐磨绳索
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生态围栏用聚甲醛耐磨绳索。
技术介绍
生态围栏养殖模式是继网箱养殖之后，为适应我国水产养殖转换方式调整结构，实现养殖业提质增效的有效途径。在渔业领域，由若干股绳股捻合而成、直径大于4mm的制品称为绳索，绳索是生态围栏养殖必不可少的重要材料之一。目前，渔用合成纤维不断受到国家乃至国际海洋渔业研究的关注，渔用合成纤维为生态围栏养殖、养殖网箱、捕捞渔具及其它渔业工程用材料的选配或研发提供了很好的选择。生态围栏养殖由于外部作业条件恶劣，容易发生绳索断裂事故。随着生态围栏养殖的推进，对绳索及单丝的安全性、耐磨性、破断强力、抗菌防污效果等力学性能与抗菌防污功能逐步提出了新要求。本领域用绳索与船舶运输、纺织生产、近海渔业、近海网箱等
用的纲索差别悬殊，船舶运输、纺织生产、近海渔业、近海网箱领域用的绳索及单丝的加工方法均不适合水产养殖绳索。现有技术绳索及绳索用丝的综合性能较差、难以适应生态围栏养殖的发展要求。生态围栏养殖用绳索加工方法为本领域长期悬而未决的技术难题。有鉴于此，迫切需要生产安全性好、价格低(价格低于聚酰胺纲索)、耐磨性优、破断强力高、具有一定的抗菌防污效果的功能性高性能生态围栏养殖用绳索。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种安全性好、价格低、耐磨性优、破断强力高、具有一定的抗菌防污效果的聚甲醛单丝。本专利技术的另一个目的是提供一种所述聚甲醛单丝的制备方法。本专利技术的再一个目的是提供一种由所述聚甲醛单丝制备的生态围栏用聚甲醛耐磨绳索；具有安全性好、价格低(价格低于聚酰胺纲索)、耐磨性优、破断强力高的优点，具有一定的抗菌防污效果。本专利技术的第四个目的是提供一种所述生态围栏用聚甲醛耐磨绳索的制备方法。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聚甲醛单丝，是由以下重量份的组分制成：聚甲醛100份、聚乙烯辛烯共聚弹性体5-25份、纳米二氧化硅0.5～10份、抗氧剂0.1-1份、助抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-0.5份。所述聚甲醛的分子量为30～35W，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的MC90聚甲醛、美国杜邦公司的300PNC聚甲醛、日本宝理塑料株式会社的LW90FSK聚甲醛。所述聚乙烯辛烯共聚弹性体的熔融指数为0.5g/10min～1.0g/10min，具体选用美国陶氏公司通用型的8842聚乙烯辛烯共聚弹性体、埃克森美孚公司通用型的6102聚乙烯辛烯共聚弹性体、美国陶氏公司通用型的8150聚乙烯辛烯共聚弹性体。所述纳米二氧化硅的平均粒径为3-30nm，具体选用潍坊三佳化工有限公司的SJ-4纳米二氧化硅、宜城晶瑞新材料有限公司的VK-SP15纳米二氧化硅、深圳晶材化工有限公司的S01W纳米二氧化硅。所述抗氧剂具体选用抗氧剂1010，初熔点≥110℃、挥发份≤0.5％，且灰分≤0.1％，购自德国巴斯夫有限公司。所述助抗氧剂具体选用抗氧剂168，酸值不大于0.05mgKOH/g，购自德国巴斯夫有限公司。所述润滑剂为硅酮粉；所述硅酮粉的有机硅含量为65～100％，具体选用佛山千佑化工有限公司的FSQY硅酮粉、东莞纳奥橡塑有限公司的HNC-100硅酮粉、杭州拓利新材料有限公司的HZTL硅酮粉。所述聚甲醛单丝的直径为0.1-4.0mm。本专利技术的第二个方面提供了一种所述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、聚乙烯辛烯共聚弹性体、纳米二氧化硅、抗氧剂、助抗氧剂、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在料筒电加热区的第①～⑩区熔融挤出，挤出物经双螺杆出口加装的计量泵计量后从喷丝孔熔融挤出，挤出的初生丝经冷却和预牵伸得到预牵伸丝，预牵伸丝经热定形后收卷，获得所述聚甲醛单丝。所述料筒电加热区的第①～⑩区的第①区、第②区、第③区、第④区、第⑤区、第⑥区、第⑦区、第⑧区、第⑨区、第⑩区的温度分别为85℃～100℃、125℃～135℃、150℃～160℃、158℃～170℃、165℃～180℃、175℃～185℃、180℃～195℃、195℃～200℃、205℃～210℃、205℃～215℃。所述双螺杆挤出机的机头温度为200℃-215℃，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1.05mm、孔数为72孔。所述挤出的初生丝经冷却和预牵伸，其中冷却是在温度为5～10℃的条件下冷却，冷却时间为1-5s；其中预牵伸是指初生丝从喷丝孔挤出，经第一牵伸辊进行预牵伸，预牵伸丝经温度为96.5℃-99.0℃的高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、温度为99.5℃-99.9℃的高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸辊、温度为105.0℃-120℃的高温第三牵伸热空气浴槽和第四牵伸辊进行三次热牵伸，牵伸总倍数控制在10倍-15倍。所述预牵伸丝经热定形后收卷，其中热定形是指在长×宽×高为2.5m×0.5m×1.0m的恒温箱中热定形1-3s，温度为122℃-140℃。本专利技术的第三个方面提供了一种由所述聚甲醛单丝制备的生态围栏用聚甲醛耐磨绳索。所述生态围栏用聚甲醛耐磨绳索的直径为6～20mm。本专利技术的第四个方面提供了一种所述生态围栏用聚甲醛耐磨绳索的制备方法，包括以下步骤：以合股机将所述聚甲醛单丝以8～18T/m的内捻度初捻后获得S捻向的聚甲醛绳股；通过三股捻绳机将3～16根S捻向的聚甲醛绳股加工成捻距为30～50mm、捻向为Z捻、股数为3～16股的生态围栏用聚甲醛耐磨绳索。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：本专利技术提供的聚甲醛单丝制备的生态围栏用聚甲醛耐磨绳索，在聚甲醛单丝的母料中添加特定剂量的聚乙烯辛烯共聚弹性体、纳米二氧化硅、硅酮粉、稳定剂(抗氧剂1010、助抗氧剂168)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。本专利技术采用聚乙烯辛烯共聚弹性体降低了聚甲醛单丝的结晶度，提高了聚甲醛单丝的韧性和打结强度；本专利技术采用纳米二氧化硅既增强了产品的强度，又使产品具有了一定的抗菌防腐功能，减少了远洋渔业生产中污损生物在网具上的附着；本专利技术采用硅酮粉改进了纺丝的润滑性，提高了聚甲醛改性复合料流动的均匀性和挤出质量，确保了纺丝的顺利进行；本专利技术采用抗氧剂1010、助抗氧剂168，保证了产品加工过程中不降解，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。本专利技术牵伸总倍数控制在10倍-15倍，在低于15倍的牵伸倍数下产出的制绳用聚甲醛单丝综合性能最优；本专利技术挤出物经双螺杆出口加装的计量泵计量后从喷丝孔熔融挤出，使压力均衡稳定，确保了制绳用丝生产的质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚甲醛单丝，其特征在于：是由以下重量份的组分制成：聚甲醛100份、聚乙烯辛烯共聚弹性体5‑25份、纳米二氧化硅0.5～10份、抗氧剂0.1‑1份、助抗氧剂0.1‑1份、润滑剂0.1‑0.5份。

【技术特征摘要】
1.一种聚甲醛单丝，其特征在于：是由以下重量份的组分制成：聚甲醛100份、聚乙烯辛烯共聚弹性体5-25份、纳米二氧化硅0.5～10份、抗氧剂0.1-1份、助抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-0.5份。2.根据权利要求1所述的聚甲醛单丝，其特征在于：所述聚甲醛的分子量为30～35W；所述聚乙烯辛烯共聚弹性体的熔融指数为0.5g/10min～1.0g/10min；所述纳米二氧化硅的平均粒径为3-30nm。3.根据权利要求1所述的聚甲醛单丝，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％；所述助抗氧剂的酸值不大于0.05mgKOH/g；所述润滑剂为硅酮粉。4.根据权利要求1所述的聚甲醛单丝，其特征在于：所述聚甲醛单丝的直径为0.1-4.0mm。5.一种权利要求1至4任一项所述的聚甲醛单丝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：按照所述配比，将聚甲醛、聚乙烯辛烯共聚弹性体、纳米二氧化硅、抗氧剂、助抗氧剂、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在料筒电加热区的第①～⑩区熔融挤出，挤出物经双螺杆出口加装的计量泵计量后从喷丝孔熔融挤出，挤出的初生丝经冷却和预牵伸得到预牵伸丝，预牵伸丝经热定形后收卷，获得所述聚甲醛单丝。6.根据权利要求5所述的聚甲醛单丝的制备方法，其特征在于：所述料筒电加热区的第①～⑩区的第①区、第②区、第③区、第④区、第⑤区、第⑥区、第⑦区、第⑧区、第⑨区、第⑩区的温度分别为85℃～100℃、125℃～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵明华，王鲁民，曾毅成，刘永利，王磊，李子牛，
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