一种低蠕变低磨损网纲线及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种低蠕变低磨损网纲线及其制备方法和应用，属于深远海养殖设施技术领域，包括绳芯和包裹在所述绳芯外面的皮层；所述绳芯由硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝加工而成，所述皮层的材质为聚四氟乙烯。本发明专利技术控制硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝中各组分的组成和用量，各组分协同作用，提高复合丝的抗蠕变性能，采用聚四氟乙烯作为皮层，其具有非常低的表面能和较高的润滑性能，能够提高网纲线的耐磨损性能。实施例的结果显示，本发明专利技术提供的网纲线的预加载力为网纲断裂强力的50％时定常蠕变应变率为35.1％，经1000次磨损后强力保持率为90.2％。次磨损后强力保持率为90.2％。

【技术实现步骤摘要】
一种低蠕变低磨损网纲线及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及深远海养殖设施
，尤其涉及一种低蠕变低磨损网纲线及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]超高分子量聚乙烯纤维具有较高的强度和模量，已经被应用于捕捞渔具与水产增养殖设施等领域，如捕捞拖网、深水网箱、大型养殖围网网纲或藻类养殖阀绳等。
[0003]渔网具在海洋中作业时，渔具材料大部分时间会受恒定力的影响，此时材料会产生蠕变，网纲在大风浪流的作用下伸长增大，易造成网衣的飘移破损，网具有蠕变和结构伸长性是深远海养殖网抗风浪性能差的重要原因，同时网纲在风浪作用下会与其他设备或水中漂浮物等发生摩擦，摩擦磨损破坏也是造成网衣系统破坏的重要因素。迄今为止，现有技术中还没有较好的方法以改善网纲材料抗蠕变和抗磨损性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种低蠕变低磨损网纲线及其制备方法和应用。本专利技术提供的网纲线具有低蠕变和低磨损性能。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种低蠕变低磨损网纲线，包括绳芯和包裹在所述绳芯外面的皮层；
[0007]所述绳芯由硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝加工而成，所述硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝由包括如下重量份数的原料制备得到：超高分子量聚乙烯100份、引发剂0.1～0.13份、苯乙烯0.1～0.15份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2～0.26份、纳米层状硅酸盐0.2～2.2份、增塑剂5.3～15.5份、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯)酯0.15～0.28份和松节油0.15～0.28份；
[0008]所述皮层的材质为聚四氟乙烯。
[0009]优选地，所述引发剂包括过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰或双(三甲基硅基)过氧化物。
[0010]优选地，所述纳米层状硅酸盐包括蒙脱土或云母。
[0011]本专利技术提供了上述技术方案所述低蠕变低磨损网纲线的制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)将硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝的原料混合后依次进行熔融挤出、冷却、预牵伸、牵伸、定型和交联，得到硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝；
[0013](2)将所述步骤(1)得到的纳米复合丝经初捻后合股，得到绳芯；
[0014](3)将聚四氟乙烯纤维经合股后加捻分别得到S捻向聚四氟乙烯绳纱和Z捻向聚四氟乙烯绳纱；
[0015](4)在所述步骤(2)得到的绳芯表面，将所述步骤(3)得到的S捻向聚四氟乙烯绳纱
和Z捻向聚四氟乙烯绳纱编织成皮层，得到低蠕变低磨损网纲线。
[0016]优选地，所述步骤(1)中定型的温度为115～128℃。
[0017]优选地，所述步骤(1)中牵伸的总倍数为15～20倍。
[0018]优选地，所述步骤(1)中交联的温度为90～95℃，交联的时间为48～58h。
[0019]优选地，所述步骤(2)中初捻的内捻度为6～15T/m。
[0020]优选地，所述步骤(2)中绳芯为Z捻向，所述绳芯的外捻度为40～128T/m。
[0021]本专利技术还提供了上述技术方案所述低蠕变低磨损网纲线或按照上述技术方案所述制备方法制备的低蠕变低磨损网纲线在渔具中的应用。
[0022]本专利技术提供了一种低蠕变低磨损网纲线，包括绳芯和包裹在所述绳芯外面的皮层；所述绳芯由硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝加工而成，所述硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝由包括如下重量份数的原料制备得到：超高分子量聚乙烯100份、引发剂0.1～0.13份、苯乙烯0.1～0.15份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2～0.26份、纳米层状硅酸盐0.2～2.2份、增塑剂5.3～15.5份、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯)酯0.15～0.28份和松节油0.15～0.28份；所述皮层的材质为聚四氟乙烯。本专利技术的硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝中的超高分子量聚乙烯具有较高的强度和模量，苯乙烯作为共聚单体，提高复合丝的接枝共聚效率，纳米层状硅酸盐作为增强材料，提高复合丝的力学性能，乙烯基三甲氧基硅烷能够发生交联反应，提高复合丝的交联密度，控制各组分的组成和用量，各组分协同作用，提高复合丝的抗蠕变性能，采用聚四氟乙烯作为皮层，其具有非常低的表面能和较高的润滑性能，能够提高网纲线的耐磨损性能。实施例的结果显示，本专利技术提供的网纲线加载力为50％断裂强力下的定常蠕变应变率为35.1％，经1000次磨损后强力保持率为90.2％。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种低蠕变低磨损网纲线，包括绳芯和包裹在所述绳芯外面的皮层；
[0024]所述绳芯由硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝加工而成，所述硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝由包括如下重量份数的原料制备得到：超高分子量聚乙烯100份、引发剂0.1～0.13份、苯乙烯0.1～0.15份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2～0.26份、纳米层状硅酸盐0.2～2.2份、增塑剂5.3～15.5份、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯)酯0.15～0.28份和松节油0.15～0.28份；
[0025]所述皮层的材质为聚四氟乙烯。
[0026]本专利技术提供的低蠕变低磨损网纲线包括绳芯。
[0027]在本专利技术中，所述绳芯由硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝加工而成。
[0028]在本专利技术中，所述硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝由包括如下重量份数的原料制备得到：超高分子量聚乙烯100份、引发剂0.1～0.13份、苯乙烯0.1～0.15份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2～0.26份、纳米层状硅酸盐0.2～2.2份、增塑剂5.3～15.5份、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯)酯0.15～0.28份和松节油0.15～0.28份。
[0029]按重量份数计，制备本专利技术所述硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝的原料包括超高分子量聚乙烯100份。在本专利技术中，所述超高分子量聚乙烯具有较高的强度和模量，能够提高网纲线的力学性能。
[0030]在本专利技术中，所述超高分子量聚乙烯的熔融指数优选为0.06～0.25g/10min，所述超高分子量聚乙烯的分子量优选为240～350万。本专利技术将超高分子量聚乙烯的熔融指数和分子量限定在上述范围内，能够使得其熔融后具有较好的流动性，更有利于熔融纺丝加工。
[0031]以超高分子量聚乙烯的质量为100份计，制备本专利技术所述硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝的原料包括引发剂0.1～0.13份，优选为0.11～0.12份。在本专利技术中，所述引发剂用于引发超高分子量聚乙烯和苯乙烯发生交联反应。本专利技术将引发剂的用量限定在上述范围内，能够使得超高分子量聚乙烯和苯乙烯充分发生交联反应并具有适宜的交联速率，提高其交联密度，进一步提高网纲线的抗蠕变性能。
[0032]在本专利技术中，所述引发剂优选包括过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰或双(三甲基硅基)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低蠕变低磨损网纲线，包括绳芯和包裹在所述绳芯外面的皮层；所述绳芯由硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝加工而成，所述硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝由包括如下重量份数的原料制备得到：超高分子量聚乙烯100份、引发剂0.1～0.13份、苯乙烯0.1～0.15份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2～0.26份、纳米层状硅酸盐0.2～2.2份、增塑剂5.3～15.5份、亚磷酸三(2,4
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二叔丁基苯)酯0.15～0.28份和松节油0.15～0.28份；所述皮层的材质为聚四氟乙烯。2.根据权利要求1所述的低蠕变低磨损网纲线，其特征在于，所述引发剂包括过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰或双(三甲基硅基)过氧化物。3.根据权利要求1所述的低蠕变低磨损网纲线，其特征在于，所述纳米层状硅酸盐包括蒙脱土或云母。4.权利要求1～3任意一项所述低蠕变低磨损网纲线的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合丝的原料混合后依次进行熔融挤出、冷却、预牵伸、牵伸、定型和交联，得到硅烷交联超高分子量聚乙烯纳米复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：余雯雯，石建高，刘文影，张思彤，杨凯杰，王佳琦，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室湛江，
类型：发明
国别省市：