[发明专利]一种特高强超高分子量聚乙烯纤维的制备方法

摘要

本发明提供一种特高强超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，采用线性低密度聚乙烯与超高分子量聚乙烯和溶剂共混制备超高分子量聚乙烯纤维，并通超倍拉伸形成高强纤维。将500万~1000万超高分子量聚乙烯的低溶度溶胀混合物与线性低密度聚乙烯按比例在纺丝溶剂中混合，通过提高超高分子量聚乙烯的分子链长度和添加线性低密度聚乙烯降低纺丝液的粘度，进而降低螺杆的温度减少超高分子量聚乙烯的高温降解，进而提高纤维的强度。在共混熔融体系中超高分子量聚乙烯起骨架作用，线性低密度聚乙烯填充其中，共混体系经过高倍拉伸后使得纤维强度为30cN/dtex以上，满足超高分子量聚乙烯的使用要求。

主权项

1.一种特高强超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于：所述制备方法步骤如下：步骤一：纺丝母液1的制备：将超高分子量聚乙烯粉末添加到纺丝溶剂中，开启搅拌，添加抗氧化剂、乳化剂、钛白粉并升温；步骤二：纺丝母液2的制备：将线性低密度聚乙烯添加到纺丝溶剂中，开启搅拌，添加成核剂；步骤三：纺丝母液1的溶胀：将纺丝母液1在搅拌状态下升温到125~130℃，并保温1~3h；步骤四：两种母液比例混合：将纺丝母液2 和纺丝母液1按比例分别经过输送泵在在线匀质设备作用下输送到双螺杆挤出机中；步骤五：制备特高强超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝：纺丝母液1和纺丝母液2在螺杆剪切和高温溶解下经纺丝组件喷出丝条，丝条经过10~28℃循环水冷凝，形成共混特高强超高分子量聚乙烯纤维冻胶原丝；步骤六：冻胶原丝除溶剂：将经过循环冷水冷凝的冻胶原丝经过恒温多级牵伸辊进行预牵伸，并在预牵伸过程中设置压辊，恒温温度为40~45℃；步骤七：冻胶原丝萃取并上油：经过恒温预牵伸的冻胶原丝经过多级萃取槽在超声波辅助条件下萃取，并在最后一级独立萃取槽中添加纺丝助剂，然后进入烘箱除去剩余溶剂形成初生纤维；步骤八：超倍拉伸：初生纤维经过4~5级牵伸热箱进行30~55倍超倍拉伸，形成特高强超高分子量聚乙烯纤维。