【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高性能纤维制备领域，具体涉及到一种抗菌、抗蠕变、强粘附的超高分子量聚乙烯纤维的制备方法及其产品。
技术介绍
1、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维是传统的三大高性能纤维之一，具有高强高模、耐紫外辐射、耐化学腐蚀、低介电常数等优异性能，广泛应用于军事、航空、航天和运动器械等领域。但是，纤维中聚乙烯分子链结晶度及取向度高、分子链缺少支链，长时间受力下易蠕变，而且表面光滑非极性、导致聚乙烯纤维在涂覆功能涂层时涂料难以牢固长久的粘附在纤维表面；此外，还导致其作为增强材料时与树脂基体的相互作用较弱，受力时易发生纤维脱胶，基体树脂的开裂等问题，严重制约了其在复合材料领域中的应用。
2、为了提高uhmwpe纤维的抗蠕变性能，目前，主要通过在uhmwpe纤维内部发生部分交联实现。申请号为cn202011219644.1专利公开了一种高模量抗蠕变超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法，在uhmwpe纺丝原料中加入紫外光敏剂、交联剂、硅烷偶联剂，实现轻度交联，最终达到提升抗蠕变性能的目的，此外，该专利还能够有效控制uhmwpe大分子交联区域以及交联点密度，制备出的uhmwpe纤维具有高模量、抗蠕变、抗拉伸等性能。申请号为cn201410142484.3的专利公开了一种硅烷交联改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，将未经干燥处理的uhmwpe纤维置于改性溶液中，超声处理，然后进行多级热拉伸，即可得到具有抗蠕变性能和表面粘附性的改性纤维。
3、为了提高uhmwpe纤维的抗菌性能，主要通过在uhmwpe纤维表面涂覆一层抗菌
4、可知，目前，现有的处理手段可以实现纤维的抗蠕变、抗菌及表面粘附性能的提升，但是一种处理手段只能实现单一的改性效果，如果想要得到多种性能提升，就需要进行多步涂覆，大大增加了经济成本。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种抗菌、抗蠕变、强粘附的超高分子量聚乙烯纤维的制备方法。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种抗菌、抗蠕变、强粘附的超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括，
5、将uio-66-nh2与乙二醇二缩水甘油醚反应得到中间产物a；
6、向中间产物a中加入多巴胺，反应得到产物b；
7、将超高分子量聚乙烯粉末与溶剂混合，搅拌混合均匀，再经双螺杆挤出机挤出，依次经过计量泵和喷丝板纺丝，在水浴中冷却得到冻胶原丝；
8、将得到的冻胶原丝室温下静置后，依次按顺序放置到混合液c、混合液d、极性溶液e中，得到表面改性的冻胶原丝；其中，所述混合液c为产物b、溶液f的混合物，溶液f为水、酒精、丙酮、甲醇、甘油中的一种或几种的混合物；所述混合液d为含有三羟甲基氨基甲烷盐酸盐tris、溶液f、cu+或ag+离子的一种或两种混合物；所述极性溶液e为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、二氧六环、四氢呋喃中的一种或多种的混合物；
9、将改性冻胶原丝室温下静置后进行萃取、干燥、多级热牵伸，得到表面改性的超高分子量聚乙烯纤维。
10、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述uio-66-nh2与乙二醇二缩水甘油醚的摩尔质量比为1:1.5～1:5，制得中间产物a的反应时间为1～24h，反应温度为20～60℃，反应体系ph为9～12。
11、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述uio-66-nh2与乙二醇二缩水甘油醚的摩尔质量比为1:1.5～1:3。
12、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述中间产物a与多巴胺的摩尔质量比为1:0.5～1:3，制得中间产物b的反应时间为1～24h，反应温度为20～60℃，反应体系ph为9～12。
13、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述超高分子量聚乙烯粉末占混合溶液总质量的4～15wt％，所述混合溶液中溶剂为碳氢化合物的一种或几种，包括十氢化萘、四氢化萘、煤油、石蜡油、白油中的一种或几种。
14、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述混合液c，其中，产物b在混合物中质量占比为0.5～20wt％；
15、冻胶原丝在混合液c中的浸泡时间为0.1～2h，浸泡温度为10～70℃。
16、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述混合液d中，tris的质量占混合液d质量的0.1～2wt％，ph为6～10，cu+或ag+离子的质量占混合液d质量的1～8wt％；
17、冻胶原丝在混合液d中浸泡时间为0.2～3h，浸泡温度为20～60℃。
18、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述通过混合液c、混合液d中浸泡后的冻胶原丝在极性溶液e中的浸泡，其中，浸泡时间为2～60min，浸泡温度为20～60℃。
19、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将改性冻胶原丝室温下静置后进行萃取、干燥、多级热牵伸，其中，萃取剂为二甲苯、二氯甲烷、石油醚、120#汽油中的一种或几种混合物，萃取温度为20～40℃，干燥温度为20～80℃，多级热牵伸工艺中牵伸热箱为3～6级，牵伸温度为80～148℃，热牵伸倍数为10～40倍。
20、本专利技术的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种抗菌、抗蠕变、强粘附的超高分子量聚乙烯纤维的制备方法制得的高分子量聚乙烯纤维，其特征在于：所述纤维表面含有极性基团，且抗菌抗蠕变、力学性能优异。
21、本专利技术有益效果：
22、(1)传统的制备具有抗菌抗蠕变、表面粘附性提升的功能uhmwpe纤维往往需要多步处理才能使纤维具有上述功能，这就存在处理工艺繁琐，生产成本增加等问题，本专利技术通过对冻胶原丝进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗菌、抗蠕变、强粘附的超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述UIO-66-NH2与乙二醇二缩水甘油醚的摩尔质量比为1:1.5～1:5，制得中间产物A的反应时间为1～24h，反应温度为20～60℃，反应体系pH为9～12。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述UIO-66-NH2与乙二醇二缩水甘油醚的摩尔质量比为1:1.5～1:3。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述中间产物A与多巴胺的摩尔质量比为1:0.5～1:3，制得中间产物B的反应时间为1～24h，反应温度为20～60℃，反应体系pH为9～12。
5.如权利要求1、2或4中任一所述的制备方法，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯粉末占混合溶液总质量的4～15wt％，所述混合溶液中溶剂为碳氢化合物的一种或几种，包括十氢化萘、四氢化萘、煤油、石蜡油、白油中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述混合液C，其中，产物B在混合物中质量占比为0.5～20wt
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述混合液D中，Tris的质量占混合液D质量的0.1～2wt％，pH为6～10，Cu+或Ag+离子的质量占混合液D质量的1～8wt％；
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述通过混合液C、混合液D中浸泡后的冻胶原丝在极性溶液E中的浸泡，其中，浸泡时间为2～60min，浸泡温度为20～60℃。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述将改性冻胶原丝室温下静置后进行萃取、干燥、多级热牵伸，其中，萃取剂为二甲苯、二氯甲烷、石油醚、120#汽油中的一种或几种混合物，萃取温度为20～40℃，干燥温度为20～80℃，多级热牵伸工艺中牵伸热箱为3～6级，牵伸温度为80～148℃，热牵伸倍数为10～40倍。
10.权利要求1～9中任一所述的制备方法制得的抗菌、抗蠕变、强粘附的超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于：所述纤维表面含有极性基团，且抗菌抗蠕变、力学性能优异。
...【技术特征摘要】
1.一种抗菌、抗蠕变、强粘附的超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述uio-66-nh2与乙二醇二缩水甘油醚的摩尔质量比为1:1.5～1:5，制得中间产物a的反应时间为1～24h，反应温度为20～60℃，反应体系ph为9～12。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述uio-66-nh2与乙二醇二缩水甘油醚的摩尔质量比为1:1.5～1:3。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述中间产物a与多巴胺的摩尔质量比为1:0.5～1:3，制得中间产物b的反应时间为1～24h，反应温度为20～60℃，反应体系ph为9～12。
5.如权利要求1、2或4中任一所述的制备方法，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯粉末占混合溶液总质量的4～15wt％，所述混合溶液中溶剂为碳氢化合物的一种或几种，包括十氢化萘、四氢化萘、煤油、石蜡油、白油中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪亮，陈鹏，陈珣，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。