[發明專利]一種超高分子量聚乙烯扁平絲及其制備方法

在審

• 申請號: 201811035826.6
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN108950711A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 秦法偉;吳修倫
• 申請（專利權）人: 山東萊威新材料有限公司
• 主分類號: D01D13/00
• 分類號: D01D13/00;D01D5/253;D01F6/46;D01F1/10
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 吳月琴

本發明公開了一種超高分子量聚乙烯扁平絲及其制備方法，所述超高分子量聚乙烯扁平絲及其制備方法包括以下步驟：第一步：物料準備，將超高分子量聚乙烯、輔料和加工助劑進行混合，超高分子量聚乙烯分子量為200萬?1000萬，超高分子量聚乙烯、輔料和加工助劑的重量配比為：超高分子量聚乙烯的含量為50％?84％。該超高分子量聚乙烯扁平絲及其制備方法，通過溶解釜和捏合機配合攪拌的作用，防止物料全部堆積在一起，導致高分子量聚乙烯的末端缺陷較大，超高分子量聚乙烯之間纏結多，通過脫泡釜真空脫泡的作用，防止物料融合不充分，導致超高分子量聚乙烯之間纏結多，凍膠絲條能夠超倍拉伸的倍數小，影響制備出的扁平絲的強度和模量。

技術領域

本發明涉及高分子材料制備技術領域，具體為一種超高分子量聚乙烯扁平絲及其制備方法。

背景技術

高分子量聚乙烯是分子量150萬以上的無支鏈的線性聚乙烯，熱變形溫度為85攝氏度，熔點為130-136攝氏度，很難加工，并且具有超強的耐磨性、自潤滑性，強度比較高、化學性質穩定、抗老化性能強，高分子量聚乙烯作為一種線型結構具有優異綜合性能的熱塑性工程塑料，被廣泛應用于凝膠紡絲和增塑紡絲的原材料中，高分子量聚乙烯經特殊加工制成的扁平絲是的截面為扁平狀的新型維卡纖維，它集中了普通維卡纖維和麻纖維的優良性能，織物滑爽、手感彈柔，富含立體感和舒適宜人，并具有吸濕和散熱快、更易于染色的特點。

現有的超高分子量聚乙烯扁平絲的制備過程中，物料很難溶解均勻，導致高分子量聚乙烯的末端缺陷較大，超高分子量聚乙烯之間纏結多，而且凍膠絲條凝固時，溶劑容易擴散，凍膠絲條能夠超倍拉伸的倍數小，影響制備出的扁平絲的強度和模量。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種超高分子量聚乙烯扁平絲及其制備方法，解決了物料很難溶解均勻，導致高分子量聚乙烯的末端缺陷較大，超高分子量聚乙烯之間纏結多，和凍膠絲條凝固時，溶劑容易擴散，凍膠絲條能夠超倍拉伸的倍數小，影響制備出的扁平絲的強度和模量的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種超高分子量聚乙烯扁平絲及其制備方法，所述超高分子量聚乙烯扁平絲及其制備方法包括以下步驟：

第一步：物料準備

將超高分子量聚乙烯、輔料和加工助劑進行混合，超高分子量聚乙烯分子量為200萬-1000萬，超高分子量聚乙烯、輔料和加工助劑的重量配比為：超高分子量聚乙烯的含量為50％-84％，輔料的含量為15％-45％，加工助劑的含量為1％-5％；

第二步：凍膠制備

選擇一個合適的溶解釜，將超高分子量聚乙烯、輔料和加工助劑混合配置的物料加入到溶解釜中，同時加入200質量的水和20質量的礦物油，配制5%-6%濃度的高聚物溶液，然后啟動溶解釜的攪拌功能進行攪拌，進行攪拌混合，在130攝氏度攪拌下先溶脹40分鐘，然后轉移至捏合機中在180攝氏度下攪拌1小時，使溶液呈透明狀，溶解即完成，將溶解后的溶液壓入脫泡釜中，抽真空脫泡，脫泡1小時后出料，所得產物經水浴冷卻形成凍膠原液，脫泡釜在180攝氏度下保溫；

第三步：制備凍膠絲條

超高分子量聚乙烯配制成濃度為5%-6%的凍膠原液定量喂入雙螺桿擠出機，擠出機直徑25mm，L/D=64，溫度控制在250攝氏度，螺桿擠出機轉速40rpm，擠出物經過濾器箱體到計量泵被計量后從具有長方形噴絲孔的噴絲板噴出，長方形噴絲孔的長寬比為1:2，噴絲板噴出的凍膠原液進入凝固浴中冷卻凝固后成形為凍膠絲條；

第四步：萃取干燥

將凍膠絲條在二甲苯中進行萃取，萃取溫度為50攝氏度，時間為30分鐘，二甲苯體積ml與凍膠絲條質量g之比為70:1，萃取完成后的絲條置于通風櫥中自然干燥24小時，去除凍膠制備過程中的礦物油；

第五步：加熱拉伸