[發(fā)明專利]一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010061205.6
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111101217A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李濟(jì)祥;孫勇飛;王新威;鄭晗;鞏明方;徐紹魁;王萍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海化工研究院有限公司
• 主分類號: D01F6/46
• 分類號: D01F6/46;D01F1/10;C08F110/02;D01D5/08;D01D5/12;D01D10/02
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，該方法為：將反應(yīng)釜加熱至反應(yīng)溫度，抽真空并用不參與聚合反應(yīng)的保護(hù)氣體置換，將導(dǎo)熱性粉體分散于溶劑油中形成均勻分散液，將溶劑油分散液和催化劑一并加入反應(yīng)釜中，攪拌條件下，通入保護(hù)氣體和氫氣，將乙烯持續(xù)加入反應(yīng)釜，控制壓力和反應(yīng)溫度，進(jìn)行於漿聚合，得到UHMWPE樹脂；

將UHMWPE樹脂、稀釋劑以及添加劑混合，并在一定溫度下進(jìn)行高剪切乳化操作后形成紡絲原液，將紡絲原液喂入雙螺桿擠出機(jī)，擠出熔體經(jīng)噴絲板形成熔體絲條，熔體絲條經(jīng)水槽冷卻形成凍膠纖維，凍膠纖維經(jīng)溶劑去除、干燥、超倍拉伸后，即得到成品UHMWPE纖維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述的導(dǎo)熱性粉體選自高導(dǎo)熱性金屬粉末、碳基導(dǎo)熱性粉末或?qū)嵝蕴沾煞勰┲械囊环N或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述的乙烯、溶劑油和導(dǎo)熱性粉體的質(zhì)量比為80～120：80～200：0.1～10。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述的氫氣的體積濃度為0.1～99％，所述的保護(hù)氣體為氮?dú)猓饣驓鍤庵械囊环N。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述的溶劑油選自汽油、正庚烷、己烷或異丁烷中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述的反應(yīng)釜反應(yīng)溫度為30～80℃，所述的反應(yīng)釜攪拌速度為300～1000r/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述的催化劑選自茂金屬催化劑、非茂金屬催化劑、單活性中心催化劑、鉻系催化劑或齊格勒-納塔催化劑中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述稀釋劑選自白油、石蠟油、礦物油、食用油或十氫萘中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機(jī)的直徑30～135cm，長徑比56～72，螺桿最高溫度不高于310℃；紡絲箱體擠出溫度為180～250℃；噴絲板的紡絲孔徑0.5～1mm，長徑比10～30；

所述的超倍拉伸為多級或分段拉伸，拉伸溫度為120℃～142℃，拉伸總倍數(shù)不低于30倍；所述的溶劑去除包括萃取和直接溶劑揮發(fā)。

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維，其特征在于，該高導(dǎo)熱性超高分子量聚乙烯纖維的粘均分子量為80萬～1000萬，平均粒徑為100～300μm，粒徑分布寬度(d90-d10)/d50：0.7～1.8，堆積密度0.3～0.5g/cm³。