[發明專利]親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510058443.0
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104629074B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 謝美菊;余自力;楊幫成
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08J7/18
• 分類號: C08J7/18;C08J3/24;C08L23/06
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司51202
• 代理人: 黃幼陵

1.一種親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟：

(1)超高分子量聚乙烯成型材料的制備

將粉末狀超高分子量聚乙烯材料加工成預定的形狀，并洗凈、干燥，得到超高分子量聚乙烯成型材料；

(2)紫外光引發劑溶液和乙烯基硅烷溶液的配制

將無水乙醇和正己烷以體積比21：(9～49)混合形成復合溶劑，用該復合溶劑分別配制質量濃度為1％～10％的紫外光引發劑溶液和體積濃度為5％～80％的乙烯基硅烷溶液；

(3)紫外光輻照

將步驟(1)所得超高分子量聚乙烯成型材料置于步驟(2)配制的紫外光引發劑溶液中并完全浸沒，用能量密度至少為400mJ/cm²的紫外光輻照10～60分鐘，然后將紫外光引發劑溶液浸沒下輻照后的超高分子量聚乙烯成型材料置于步驟(2)配制的乙烯基硅烷溶液中并完全浸沒，用能量密度至少為400mJ/cm²的紫外光輻照10～60分鐘，輻照結束后將所述超高分子量聚乙烯成型材料用無水乙醇清洗掉表面未反應的硅烷或自聚合的硅烷，得到表面接枝乙烯基硅烷的超高分子量聚乙烯成型材料；

(4)水解交聯

將步驟(3)所得表面接枝乙烯基硅烷的超高分子量聚乙烯成型材料置于去離子水中，在回流狀態下水解8～24小時，水解結束后真空干燥，即得到親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料。

2.根據權利要求1所述親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于輻照所述引發劑為二苯甲酮、2,4-二羥基二苯甲酮、米蚩酮中的至少一種，輻照所用紫外光波長為240～370納米。

3.根據權利要求1或2所述親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于所述乙烯基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的至少一種。

4.根據權利要求1或2所述親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于步驟(1)將粉末狀超高分子量聚乙烯材料加工成預定的形狀后，用濃硝酸與濃硫酸以體積比1：3混合形成的混酸在20～70℃下浸泡2～12小時，再洗凈、干燥。

5.根據權利要求3所述親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于步驟(1)將粉末狀超高分子量聚乙烯材料加工成預定的形狀后，用濃硝酸與濃硫酸以體積比1：3混合所得的混酸在20～70℃下浸泡2～12小時，再洗凈、干燥。

6.根據權利要求1或2所述親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于在進行紫外光輻照的操作前，將超高分子量聚乙烯成型材料用等離子體裝置在低于260帕的真空條件下進行表面活化2～10分鐘。

7.根據權利要求3所述親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于在進行紫外光輻照的操作前，將超高分子量聚乙烯成型材料用等離子體裝置在低于260帕的真空條件下進行表面活化2～10分鐘。

8.根據權利要求1或2所述親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于步驟(2)中用于輻照的紫外光的能量密度為400～900mJ/cm²。

9.根據權利要求1或2所述親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述洗凈、干燥的具體操作為：用去離子水超聲清洗2～3次，每次10～15分鐘，再用丙酮抽提10～12小時，然后真空干燥。

10.權利要求1～9中任一權利要求所述方法制備的親水性表面交聯超高分子量聚乙烯成型材料。