System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法技术_技高网

一种超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法技术

技术编号:43376110 阅读:20 留言:0更新日期:2024-11-19 17:54
本发明专利技术提供了一种超高分子量聚乙烯纤维的制备方法,包括以下步骤:a)将乙烯共聚物的乳液与乙烯均聚物的乳液混合,进行乳化,得到混合液;所述乙烯共聚物由乙烯与α‑烯烃共聚而成;所述乙烯均聚物为超高分子量聚乙烯;b)将步骤a)得到的混合液加温溶解,得到纺丝熔体;再将所述纺丝熔体依次经挤出、冷却得到冻胶纤维;最后将所述冻胶纤维依次进行萃取、干燥和热牵伸,得到超高分子量聚乙烯纤维。该制备方法通过聚合物共混改性,能够减少分子滑移,改善纤维的抗蠕变行为;制备得到的超高分子量聚乙烯纤维综合性能优异,在断裂强度和模量满足需求的情况下,具有较好的抗蠕变性能,适用于海洋工程、深海养殖等特殊领域的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超高分子量聚乙烯纤维,更具体地说,是涉及一种超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法


技术介绍

1、超高分子量聚乙烯纤维由于其轻质、高强特性,其广泛用于系泊绳索、复合材料的增强、医疗设备、货网等领域,具有优异的抗紫外线性、耐化学性、耐切割性和耐磨损性。

2、但是超高分子量聚乙烯纤维有一个缺点,由于大分子链间的作用力比较弱,在长期的恒定载荷作用下,分子链间会产生滑移,宏观上表现为纤维逐渐伸长,而且使用环境温度越高,伸长的速度越快。这种现象严重制约了超高分子量聚乙烯纤维在海洋工程等领域的应用,该缺点与其蠕变行为有关。

3、因此,需要一种具有改善蠕变行为的超高分子量聚乙烯纤维。当前,提高纤维的抗蠕变性,一般通过化学交联法、高能辐射交联或原料改性等手段,缺点是交联效果差,可控性差,或技术难度大等。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法,本专利技术提供的制备方法通过聚合物共混改性,能够减少分子滑移,改善纤维的抗蠕变行为;制备得到的超高分子量聚乙烯纤维综合性能优异,在断裂强度和模量满足需求的情况下,具有较好的抗蠕变性能,适用于海洋工程、深海养殖等特殊领域的应用。

2、本专利技术提供了一种超高分子量聚乙烯纤维的制备方法,包括以下步骤:

3、a)将乙烯共聚物的乳液与乙烯均聚物的乳液混合,进行乳化,得到混合液;所述乙烯共聚物由乙烯与α-烯烃共聚而成;所述乙烯均聚物为超高分子量聚乙烯;

<p>4、b)将步骤a)得到的混合液加温溶解,得到纺丝熔体;再将所述纺丝熔体依次经挤出、冷却得到冻胶纤维;最后将所述冻胶纤维依次进行萃取、干燥和热牵伸,得到超高分子量聚乙烯纤维。

5、优选的,所述乙烯共聚物的粘均分子量为100万~1000万;所述超高分子量聚乙烯的分子量≥600万。

6、优选的,步骤a)中所述乙烯共聚物的乳液由乙烯共聚物与白油配制而成,固含量为5%~10%;

7、所述乙烯均聚物的乳液由乙烯均聚物与白油配制而成,固含量为5%~10%。

8、优选的,步骤a)中所述乳化的温度为60℃~80℃,转速为1000r/min~1500r/min,时间为5min~20min。

9、优选的,步骤a)中所述混合液中,所述乙烯共聚物相对于乙烯共聚物和乙烯均聚物总质量的占比≥25%。

10、优选的,步骤b)中所述加温溶解的过程采用双螺杆挤出机,螺杆直径为90mm~160mm,螺杆转速为100r/min~300r/min,螺杆温度为110℃~300℃。

11、优选的,步骤b)中所述挤出的过程采用喷丝板,所述喷丝板为100孔~400孔,孔径为0.5mm~1.5mm;

12、所述冷却的过程采用水槽,所述水槽中的水温为15℃~30℃。

13、优选的,步骤b)中所述萃取的过程采用的萃取剂为碳氢清洗剂、二氯甲烷或四氯乙烯;

14、所述萃取前还包括:

15、对冻胶纤维平衡静置20h~30h后进行预牵伸。

16、优选的,步骤b)中所述热牵伸的过程具体为:

17、1级热牵伸,135℃~140℃;2级热牵伸,142℃~148℃;3级热牵伸,150℃~155℃,总牵伸倍数为40倍~60倍。

18、本专利技术还提供了一种超高分子量聚乙烯纤维,采用上述技术方案所述的制备方法制备而成。

19、本专利技术提供了一种超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法;该制备方法包括以下步骤:a)将乙烯共聚物的乳液与乙烯均聚物的乳液混合,进行乳化,得到混合液;所述乙烯共聚物由乙烯与α-烯烃共聚而成;所述乙烯均聚物为超高分子量聚乙烯;b)将步骤a)得到的混合液加温溶解,得到纺丝熔体;再将所述纺丝熔体依次经挤出、冷却得到冻胶纤维;最后将所述冻胶纤维依次进行萃取、干燥和热牵伸,得到超高分子量聚乙烯纤维。与现有技术相比,本专利技术提供的制备方法选择特定原料组分配合特定工艺步骤,实现整体较好的相互作用:通过聚合物共混改性,能够减少分子滑移,改善纤维的抗蠕变行为;制备得到的超高分子量聚乙烯纤维综合性能优异,在断裂强度和模量满足需求的情况下,具有较好的抗蠕变性能,适用于海洋工程、深海养殖等特殊领域的应用。

20、同时,本专利技术提供的制备方法工艺简单,步骤易于操作,条件温和、易控,无污染,具有广阔的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种超高分子量聚乙烯纤维的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述乙烯共聚物的粘均分子量为100万~1000万;所述超高分子量聚乙烯的分子量≥600万。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述乙烯共聚物的乳液由乙烯共聚物与白油配制而成,固含量为5%~10%;

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述乳化的温度为60℃~80℃,转速为1000r/min~1500r/min,时间为5min~20min。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述混合液中,所述乙烯共聚物相对于乙烯共聚物和乙烯均聚物总质量的占比≥25%。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述加温溶解的过程采用双螺杆挤出机,螺杆直径为90mm~160mm,螺杆转速为100r/min~300r/min,螺杆温度为110℃~300℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述挤出的过程采用喷丝板,所述喷丝板为100孔~400孔,孔径为0.5mm~1.5mm;

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述萃取的过程采用的萃取剂为碳氢清洗剂、二氯甲烷或四氯乙烯;

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述热牵伸的过程具体为:

10.一种超高分子量聚乙烯纤维,其特征在于,采用权利要求1~9任一项所述的制备方法制备而成。

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【技术特征摘要】

1.一种超高分子量聚乙烯纤维的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述乙烯共聚物的粘均分子量为100万~1000万;所述超高分子量聚乙烯的分子量≥600万。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述乙烯共聚物的乳液由乙烯共聚物与白油配制而成,固含量为5%~10%;

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述乳化的温度为60℃~80℃,转速为1000r/min~1500r/min,时间为5min~20min。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述混合液中,所述乙烯共聚物相对于乙烯共聚物和乙烯均聚物总质量的占比≥25%。

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【专利技术属性】
技术研发人员:葛兆刚黄兴良夏文任亚爽郭长明贾梦鑫
申请(专利权)人:北京同益中新材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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