一种防切割新材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防切割材料的制备方法，具体地涉及一种防切割新材料的制备方法，属于高分子材料领域。得到高强高模性的超高分子量聚乙烯纤维，同时还具有优异的防切割、耐蠕变等功能；通过利用廉价易得的二氧化硅纳米粉且不增加复杂工艺流程，得到了更具优异性能的防切割新材料，提高了超高分子量聚乙烯纤维的防切割耐蠕变能力，从而拓宽了其应用范围。本发明专利技术公开的一种防切割新材料的制备方法，有二氧化硅纳米粉、超高分子量聚乙烯、抗氧剂，剩余组分为溶剂；其中二氧化硅纳米粉的浓度为超高分子量聚乙烯的0.5~2%（wt），超高分子量聚乙烯的浓度为6~8%（wt），抗氧剂的浓度为6~8

【技术实现步骤摘要】
一种防切割新材料的制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种防切割新材料的制备方法。

技术介绍

[0002]众所周知，超高分子聚乙烯的利用价值是非常高的，在各个行业包括医学，建筑学，化学等等都有很高的利用价值。其利用价值主要依靠自身的耐冲击性，耐磨损性，耐低温性，抗粘附能力等等的性质。随着经济科技的不断发展，对于超高分子聚乙烯的要求也越来越高，所以对于UHMWPE 的改性研究也提上日程。提高其的性能主要是采用无机纳米材料进行填充，纳米新材料具有新型的物化性质，这些性质使其具有比较好的体积效应，表面效应等等。
[0003]为防止尖锐物侵害 ,特别是在超速运动、突发应急事件环境下，需要一种高防切割性纤维及其编织品(如各种军民用设施、衣帽、手脚套等)的研发，一直受到国内外业界的瞩目。目前，市场上主要应用于军用防弹系列产品的高强高模聚乙烯纤维在民用领域得到了极大的推广，如防刺防切割面料的织物等。但是单一的高强聚乙烯纤维生产织物的防切割性能只能达到欧标EN388的二级标准。

技术实现思路

[0004]1、所要解决的技术问题：市场上主要应用于军用防弹系列产品的高强高模聚乙烯纤维在民用领域得到了极大的推广，但是单一的高强聚乙烯纤维生产织物的防切割性能只能达到欧标EN388的二级标准。
[0005]2、技术方案：为了解决以上问题，本专利技术提供了一种防切割新材料的制备方法，包括以下步骤：第一步：将超高分子量聚乙烯分散在溶剂中，形成超高分子量聚乙烯分散液；第二步：将二氧化硅纳米粉加入所述超高分子量聚乙烯分散液中，搅拌加热得到纺丝液；第三步：将所述纺丝液进行纺丝、原丝静置、热牵伸后得到防切割新材料。
[0006]在第二步中，还包括抗氧剂，二氧化硅纳米粉和抗氧剂加入到所述超高分子量聚乙烯分散液中。
[0007]在第二步中，搅拌加热溶胀得到纺丝液。
[0008]所述超高分子量聚乙烯的黏均分子量为500~600万，超高分子量聚乙烯的浓度为6~8%（wt）。
[0009]所述二氧化硅纳米粉的浓度为超高分子量聚乙烯的0.5~3%（wt）。
[0010]所述抗氧剂的浓度为6-8
‰
（wt）。。
[0011]所述抗氧剂选自1076、BHT、1010、168、1520、330中的一种或者多种的混合。
[0012]在第一步中，所述溶剂为十氢萘。
[0013]所述二氧化硅纳米粉的尺寸为20~50nm，比表面为150~300m/g。
[0014]所述超高分子量聚乙烯的分子量为450万~600万。
[0015]3、有益效果：本专利技术具有下显著特点：利用二氧化硅纳米粉和超高分子量聚乙烯各自的优异特点，将二者复合，得到了更具优异性能的新型材料，增加了超高分子量聚乙烯纤维的强度，具有优异防切割、耐磨、耐蠕变等功能；提高了超高分子量聚乙烯纤维抗冲击能力，此新型材料可以应用于防割手套、海域防御、武器装备等民用及军事领域。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例对本专利技术加以详细描述。
[0017]以下实施例中防切割新材料的制备方法，包括如下步骤：将超高分子量聚乙烯分散在溶剂中，形成均匀的超高分子量聚乙烯分散液；将二氧化硅纳米粉和抗氧剂加入到所述超高分子量聚乙烯分散液中，搅拌加热溶胀得到纺丝液；将所述纺丝液进行纺丝、原丝静置和热牵伸，得到防切割新材料。
[0018]实施例中的纺丝条件为：溶胀温度95℃，溶胀时间3h，双螺杆入口温度85℃，双螺杆混炼溶解温度115℃/155℃/165℃/165℃/165℃/165℃，熔体温度151℃，环冷套温度210℃，侧吹风温度118℃，侧吹风风量603N3/h，甬道风温度82℃，甬道风风量54 N3/h，前纺牵伸条件19.6-20.6-20.6-25.9，试验数据如表1。
[0019]对比例1超高分子量聚乙烯6%（wt）、1076抗氧剂7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0020]实施例1超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.02
‰
（wt）、1076抗氧剂7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0021]实施例2超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.04
‰
（wt）、1076抗氧剂7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0022]实施例3超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.06
‰
（wt）、1076抗氧剂7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0023]对比例2超高分子量聚乙烯6%（wt）、BHT抗氧剂7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0024]实施例4超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.08
‰
（wt）、BHT抗氧剂7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0025]实施例5超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.10
‰
（wt）、BHT抗氧剂7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0026]实施例6超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.12
‰
（wt）、BHT抗氧剂7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0027]对比例3超高分子量聚乙烯6%（wt）、1076抗氧剂和BHT抗氧剂（按照一定比例混合）共7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0028]实施例7超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.14
‰
（wt）、1076抗氧剂和BHT抗氧剂（按照一定比例混合）共7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0029]实施例8超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.16
‰
（wt）、1076抗氧剂和BHT抗氧剂（按照一定比例混合）共7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0030]实施例9超高分子量聚乙烯6%（wt）、二氧化硅纳米粉0.18
‰
（wt）、1076抗氧剂和BHT抗氧剂（按照一定比例混合）共7
‰
（wt），余量为十氢萘。
[0031]表1 成品纤维力学性能表 断裂强度CN/dtex断裂伸长率（%）模量CN/dtex对比例135.262.231256.8实施例136.132.111300.5实施例236.451.951374.4实施例337.591.891402.3对比例233.482.161244.3实施例436.362.071321.7实施例537.821.941375.5实施例638.111.781412.4对比例337.792.031368.8实施例739.212.001425.6实施例841.041.751495.3实施例939.851.841467.1从上表中数据可以看出，采用本方法所得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防切割新材料的制备方法，包括以下步骤：第一步：将超高分子量聚乙烯分散在溶剂中，形成超高分子量聚乙烯分散液；第二步：将二氧化硅纳米粉加入所述超高分子量聚乙烯分散液中，搅拌加热得到纺丝液；第三步：将所述纺丝液进行纺丝、原丝静置、热牵伸后得到防切割新材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在第二步中，还包括抗氧剂，二氧化硅纳米粉和抗氧剂加入到所述超高分子量聚乙烯分散液中。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于；在第二步中，搅拌加热溶胀得到纺丝液。4.如权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯的黏均分子量为500~600万，超高分子量聚乙烯的浓度为6~8%（wt）。5.如权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小莲，孔凡敏，苏豪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：