[發明專利]一種超高分子量聚乙烯異形纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 202011148416.X
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112176442B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 陳清清;沈文東;劉潔宇;車俊豪;陳小林;張玲麗;宋興印;喻峰;曹亞峰;張必生;袁修見;李愛宗
• 申請（專利權）人: 江蘇鏘尼瑪新材料股份有限公司
• 主分類號: D01F6/46
• 分類號: D01F6/46;D01F1/10;D01D5/253
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 張靜

本發明屬于纖維技術領域，更具體的涉及一種超高分子量聚乙烯異形纖維及其制備方法。提供了一種超高分子量聚乙烯異形纖維，制備原料按重量份計，包括：改性超高分子量聚乙烯50?150份、偶聯劑0.5?1.5份、硬脂酸合硬脂酸銨0.05?0.75份、無機粒子3?5份、改性聚乙二醇3.75?11.25份、丙酮80?150份、白油300?700份。并且申請人經過大量創造性實驗證明了本申請中所述的多巴胺改性超高分子量聚乙烯纖維、偶聯劑、無機粒子、改性聚乙二醇之間相互作用力制備的異形纖維在高端紡織品、防護用品等領域應用的可能性。

技術領域

本發明屬于纖維技術領域，更具體的涉及一種超高分子量聚乙烯異形纖維及其制備方法。

背景技術

異形纖維的研究是隨著社會的進步、人類認識的加強越來越重要的一項作用。異形纖維通常是指用非圓形噴絲孔紡絲制備的具有特殊截面形狀的纖維。異形纖維不但具有特殊的服用效果，而且具有較大的比表面積。

對于異形纖維的研究，我國眾多的科研和生產單位在研究異形纖維的制備方面有了很多的嘗試。也對現有的技術做了較多的改進，比如對噴絲板制造方面的改進，提高板的可紡性；在紡絲方面，也有了一些原料制備方面的改進，保證了紡絲液的可紡性和制備的纖維質量可以應用于較多重要領域，比如高檔紡織品領域和航空、軍工等領域。

為了制備一種高質量濃度可紡性紡絲液，本申請提供了如下技術方案。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的第一方面提供了一種超高分子量聚乙烯異形纖維，制備原料按重量份計，包括：改性超高分子量聚乙烯50-150份、偶聯劑0.5-1.5份、硬脂酸合硬脂酸銨0.05-0.75份、無機粒子3-5份、改性聚乙二醇3.75-11.25份、丙酮80-150份、白油300-700份。

作為一種優選的技術方案，改性超高分子量聚乙烯的制備原料包括三羥甲基氨基甲烷、超高分子量聚乙烯粉末、鹽酸、鹽酸多巴胺。

作為一種優選的技術方案，偶聯劑選自異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)酞酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)酞酸酯、單烷氧基不飽和脂肪酸酞酸酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐酞酸酯、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯、四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)酞酸酯中的至少一種。

作為一種優選的技術方案，所述的偶聯劑與硬脂酸合硬脂酸銨的重量比為1：0.1-0.5。

作為一種優選的技術方案，所述的無機粒子選自碳酸鈣、硅酸鈣、石英、云母、高嶺石、正長石、石墨中的至少一種。

作為一種優選的技術方案，所述的改性聚乙二醇中聚乙二醇的重均分子量選自200-1500。

作為一種優選的技術方案，所述的改性聚乙二醇中聚乙二醇的重均分子量選自400-1000。

作為一種優選的技術方案，所述的改性聚乙二醇選自馬來酸酐改性聚乙二醇、馬來酰亞胺改性聚乙二醇、聚苯乙烯樹脂改性聚乙二醇、環氧樹脂改性聚乙二醇中的至少一種。

本發明的第二方面提供了一種超高分子量聚乙烯異形纖維的制備方法，包括以下步驟：

(1)將改性超高分子聚乙烯、無機粒子加入丙酮中，攪拌，然后加入偶聯劑、硬脂酸合硬脂酸銨攪拌均勻，25℃反應48-96小時，抽濾，用蒸餾水洗滌，干燥，得到固體粉末；

(2)將步驟(1)得到的固體粉末加入白油中，充分攪拌，配成質量濃度10-12wt％的紡絲液；

(3)在150-240℃溫度下，在異形結構噴絲板形狀的條件下進行紡絲，得到超高分子量聚乙烯異形纖維。

作為一種優選的技術方案，步驟(3)中所述的異形結構噴絲板的形狀為三角形、Y形、五角形、三葉形、四葉形、五葉形、扇形中的至少一種。