一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液的制备方法。现有方法要求螺杆温度很高，影响最后生成纤维的性能。本发明专利技术首先将超高分子量聚乙烯树脂与溶解溶剂在溶解釜内搅拌溶解得到聚乙烯溶液，然后将超高分子量聚乙烯树脂与溶胀溶剂在溶胀釜内搅拌溶胀得到溶胀液，将冷却后的聚乙烯溶液与溶胀液混合得到悬浮液；将悬浮液通过管路输送至储料釜，悬浮液在储料釜内冷却，然后送入双螺杆挤出机，挤压溶解得到均匀的超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液。本发明专利技术采用部分原料在溶解釜内充分溶解、其余原料在溶胀釜内溶胀，然后在双螺杆内溶解的工艺路线，降低了双螺杆设置温度。本发明专利技术减轻了超高分子量聚乙烯在溶解阶段的降解程度，提高了产品质量。

【技术实现步骤摘要】
专利说明本专利技术属于高分子材料
，涉及一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维纺 丝溶液的制备方法。
技术介绍
超高分子量聚乙烯纤维是上世纪七十年代末研制成功、并于八十年代初进行产业 化的一种高强高模聚乙烯纤维。超高分子量聚乙烯纤维与碳纤维、芳纶纤维并称为三大高 性能纤维。由于超高分子量聚乙烯纤维具有超轻、高比强度、高比模量、优越的能量吸收性、 较好的耐磨、耐腐蚀、耐光等多重优异性能，已经在航空航天、国防军事、安全防护、海洋工 程、体育器材、电力通讯、医用材料以及民用绳网等领域得到了广泛的应用。超高分子量聚乙烯纤维通常是通过冻胶纺丝工艺制备而成的。冻胶纺丝工艺是先 将超高分子量聚乙烯与合适的溶剂制成纺丝溶液，然后经过挤出成型后生成冻胶丝，再将 冻胶丝内的溶剂萃取干燥，最后经过超倍热拉伸得到超高分子量聚乙烯纤维。超高分子量 聚乙烯纤维冻胶纺丝工艺的关键技术是制备充分溶解的均勻溶液。然而，由于其具有的超 高分子量(通常在2 X IO6以上)，所有树脂原料都在溶解釜内溶解时粘度非常大，很难制备 均勻的溶液，生产效率也很低。为了解决超高分子量聚乙烯的均勻溶解，人们专利技术了将超高分子量聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液的制备方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤：　　步骤１．将超高分子量聚乙烯树脂、溶解溶剂和抗氧剂在乳化机内常温搅拌５～６０分钟，搅拌速度为２００～１００００ｒ／ｍｉｎ；然后放入溶解釜内搅拌溶解，得到聚乙烯溶液，溶解温度为１４０～２００℃、溶解时间为２～４小时；将聚乙烯溶液放入容器中常温密闭放置２０～６０小时；　　步骤２．将超高分子量聚乙烯树脂、溶胀溶剂和抗氧剂在乳化机内常温搅拌５～６０分钟，搅拌速度为２００～１００００ｒ／ｍｉｎ；然后放入溶胀釜内搅拌溶胀，得到溶胀液，溶胀温度为７０～１３０℃、溶胀时间为３０～１８０分钟；　　步骤３．将冷却后的聚乙烯溶液与溶胀液...

【技术特征摘要】
一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液的制备方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤步骤1.将超高分子量聚乙烯树脂、溶解溶剂和抗氧剂在乳化机内常温搅拌5～60分钟，搅拌速度为200～10000r/min；然后放入溶解釜内搅拌溶解，得到聚乙烯溶液，溶解温度为140～200℃、溶解时间为2～4小时；将聚乙烯溶液放入容器中常温密闭放置20～60小时；步骤2.将超高分子量聚乙烯树脂、溶胀溶剂和抗氧剂在乳化机内常温搅拌5～60分钟，搅拌速度为200～10000r/min；然后放入溶胀釜内搅拌溶胀，得到溶胀液，溶胀温度为70～130℃、溶胀时间为30～180分钟；步骤3.将冷却后的聚乙烯溶液与溶胀液按照体积比0.3～3∶1混合，得到悬浮液；步骤4.将悬浮液通过管路输送至储料釜，在储料釜内悬浮液冷却至30～60℃，然后送入双螺杆挤出机，挤压溶解得到均匀的超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液。2.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液的制备方法，其特征在 于步骤1和2中所述的超高分子量聚乙烯树脂为分子量大于2X IO6的聚乙烯树脂。3.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液的制备方法，其特征在 于所述的溶解溶剂为十...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗宝，苟曲廷，洪亮，鲁力，葛华伟，陈鹏，乌学东，严庆，顾群，
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：97[中国|宁波]