一种制备超强UHMWPE纤维的方法及其相关催化剂技术

本发明专利技术涉及一种制备超强超高分子量聚乙烯纤维的方法及其相关催化剂，该催化剂是通过将超高分子量聚乙烯催化剂负载于具有一个催化剂负载位的尺寸为0.01-10nm的无机颗粒上，再负载于多孔载体上而得到的非均相催化剂，所述无机颗粒采用POSS，制备时，先将POSS表面的8个有机取代基分别用烷基和一个负载官能团取代后，将POSS分子和多孔载体，按重量比0.1％-99％，在甲苯中搅拌0.5-24h，再用甲苯或者正己烷洗涤1-50次，加入超高分子量聚乙烯催化剂，搅拌2-8h，得到所需的催化剂；在通过聚合反应制得超强超高分子量聚乙烯纤维。本发明专利技术的催化剂在聚合时，使生长的聚乙烯链段不易发生缠绕，从而可在相对较高的温度下高效地制备无缠绕的超高分子量聚乙烯纤维，使得纤维拉伸强度大幅提高，加工性能得以改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烯烃聚合反应工艺，具体是一种制备超强超高分子量聚乙烯纤维的方法及其相关催化剂。
技术介绍
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与碳纤维、芳纶纤维并称为当今世界三大高性能纤维。因具有强度高、密度小、耐候性好、耐化学腐蚀、耐低温性好、耐磨、耐弯曲性好、抗切割性能好、比能量吸收高等特点，UHMWPE纤维及其纤维增强复合材料目前已被广泛应用于国防军需装备、航空航天、海洋工程、安全防护、体育运动器材等众多领域。工业上，生产UHMWPE多采用负载型Ziegler-Natta催化剂在淤浆聚合中进行，虽然催化剂活性高，但催化剂活性位多分散于MgCl2载体上，相距很近，链增长过程中链段彼此接近，加之聚合温度通常为60-100°C，聚乙烯链段结晶速度低于聚合速率，致使链段缠绕拓扑结构增多。采用该法生产的I毫克分子量为100万的UHMWPE的缠绕链段含量可达1014。高分子量和高度链缠绕拓扑形态使得UHMWPE熔体粘度大非常高，加工异常困难。大量的链缠绕，也限制了UHMWPE纤维的强度。为改善UHMWPE纤维的加工性能，同时提高其纤维强度，人们已经从诸多方面对材料本身和生产工艺进行改进。Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备超强超高分子量聚乙烯纤维的方法，其特征在于步骤为：1)制备非均相催化剂：将多面齐聚倍半硅氧烷表面的8个有机取代基分别用烷基和一个负载官能团取代后，将POSS分子和多孔载体，按重量比0.1％?99％，在甲苯中搅拌0.5?24h，再用甲苯或者正己烷洗涤1?50次，加入超高分子量聚乙烯催化剂，搅拌2?8h，使催化剂负载于POSS表面单羟基上，随后将催化剂干燥至自由流动，得到所需的催化剂；2)聚合反应：将气相反应器充分干燥后至所需温度和压力，聚合温度为?40?80℃，压力为1?60bar，通入乙烯气，按照所需比例加入助催化剂，充分流化后，加入步骤1)制得的催化剂，聚合时间为2h内，制得超强超高...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠仁，历伟，侯琳熙，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：