[發明專利]一類烯烴聚合物和一類混紡纖維及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310251749.9
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN103408729A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 詹正云
• 申請（專利權）人: 贊南科技（上海）有限公司
• 主分類號: C08G61/08
• 分類號: C08G61/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 朱水平;王衛彬

本專利申請為申請號：CN201010282144.2，申請日：2010.9.8，名稱為：“一類烯烴聚合物和一類混紡纖維及其制備方法和應用”，專利的分案申請。

技術領域

本發明涉及一類烯烴聚合物，及其制備方法和應用。本發明還涉及一類混紡纖維，及其制備方法和應用。

背景技術

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維是1980年代由荷蘭DSM公司首先成功研發凝膠紡絲超拉伸技術制備的高強度高模量有機纖維，它是繼碳纖維、芳綸纖維之后的第三代高性能纖維。用于制備纖維的超高分子量聚乙烯分子量范圍為100～800萬之間。

超高分子量聚乙烯纖維具有良好的機械性能，還具有耐紫外線輻射、耐化學腐蝕、介電常數低、摩擦系數低及突出的抗沖擊、抗切割等優異性能。目前，超高分子量聚乙烯纖維廣泛用于制作防彈衣和降落傘等軍需材料、繩索、漁網、釣魚線、防切割紡織面料、安全生產材料、建筑工程加固材料、增強復合材料、體育器材、醫療材料、低溫材料等。由于超高分子量聚乙烯纖維纖維性能優異，自問世起就倍受重視，應用潛力巨大，因此發展很快。

各種新型的高分子烯烴聚合物具有較好的強度和抗沖擊彈性等物理性能。通過適當的環烯烴開環聚合反應條件，通過在有機溶劑或液體環烯烴在無溶劑條件下，選擇合適的開環聚合反應條件制備可溶于高沸點礦物油（白油）、石蠟油、煤油、或十氫萘等烷烴類溶劑的高分子烯烴聚合物，并在本發明中用于高強度混紡纖維的研發創新。

目前，超高分子量聚乙烯高性能纖維的加工工藝有固體擠出法、增塑熔融紡絲法和凍膠紡絲及其超拉伸等生產技術，其中凍膠紡絲工藝制備的超高分子量聚乙烯纖維具有較好的性能，較易大規模產業化，故DSM和中國紡絲企業目前均采用凍膠紡絲工藝生產高性能的超高分子量聚乙烯纖維。但凍膠紡絲工藝的缺陷是純超高分子量聚乙烯固體的纖維成形過程可紡性較差和濕凍膠原絲強度較弱及其均勻性較差等問題，對生產的纖維質量造成嚴重的影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服了上述現有的超高分子量聚乙烯可紡性較差、濕凍膠原絲強度較弱和均勻性較差等加工工藝技術上的缺點，提供了一種全新的適用于制備特殊纖維的烯烴聚合物及其制備方法。將所述的烯烴聚合物加入到超高分子量聚乙烯中可明顯改善超高分子量聚乙烯纖維的可紡性、濕凍膠原絲強度及均勻性等性能，提高纖維的強度和抗沖擊性能，從而制成了新型高強度高模量混紡纖維。因此本發明還提供了一類新型的混紡纖維及其制備方法，以及所述的烯烴聚合物和所述的混紡纖維的用途。

本發明通過下述技術方案解決上述技術問題：本發明提供了一類烯烴聚合物，其為由式I所示的結構單元構成的烯烴均聚物，或由式I和式II所示的結構單元構成的烯烴無規共聚物；其中，m=0～8，較佳的為3或4；m’=0～6，較佳的為0、1或2；且m≠m’+2；式I的結構單元數為1,000-20,000，較佳的為1,000-15,000，更佳的為1000-10,000；式II的結構單元數為1,000-10,000，較佳的為1,000-6,000，更佳的為1,500-2,500。

其中，所述的烯烴聚合物的重均分子量較佳的為10-150萬，更佳的為20-60萬。所述的烯烴聚合物的特性粘度為0.1-1.5。

本發明所述的烯烴聚合物為線性長鏈聚合物，長鏈中有規律地含有碳碳雙健，能溶于加熱的高沸點的礦物油（白油）、石蠟油、煤油或十氫萘等烷烴類溶劑中。

本發明一較佳實施例中，所述的烯烴均聚物中，m=3或4，式I的結構單元數為1,500-10,000。

在本發明的另一較佳實施例中，所述的烯烴無規共聚物中，m=3或4，m’=0，1或2，且m≠m’+2，式I的結構單元數為1,000-10,000，式II的結構單元數為1,000-6,000。

本發明還提供了一種本發明的烯烴聚合物（式IIIa和式V）的制備方法，其包括下述步驟：在有機溶劑中或無溶劑條件下，在烯烴易位復分解催化劑（Metathesis?Catalyst）的作用下，將反應物：①式III化合物，或②式III與式IV化合物進行開環易位復分解聚合反應（ROMP：Ring-Opening?Metathesis?Polymerization），即可；