[發明專利]一種高強高模聚乙烯纖維及其制造方法

在審

• 申請號: 202110040082.2
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112877806A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳林;金效東;張亮;王亞軍
• 申請（專利權）人: 鹽城優和博新材料有限公司
• 主分類號: D01F8/06
• 分類號: D01F8/06;D01F8/18;D01F1/10
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 周巍

1.一種高強高模聚乙烯纖維，其特征在于：其配方包括如下重量份數的組分：

超高分子量聚乙烯48-56份、碳纖維26-32份、接枝劑22-28份、抗氧化劑8-12份、增強劑6-10份、粘合劑30-32份、固化劑14-20份。

2.根據權利要求1所述的一種高強高模聚乙烯纖維，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯為單絲纖維，單絲直徑為0.08-0.12mm。

3.根據權利要求1所述的一種高強高模聚乙烯纖維，其特征在于：所述接枝劑為AA、AM、CMA、BA、CHM中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的一種高強高模聚乙烯纖維，其特征在于：所述抗氧化劑為丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、沒食子酸丙酯、特丁基對苯二酚中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的一種高強高模聚乙烯纖維，其特征在于：所述增強劑為線型酚醛樹脂，所述粘合劑為聚氨酯粘合劑，所述固化劑為紫外光固化劑。

6.一種根據權利要求1-5任意一項所述的高強高模聚乙烯纖維的制造方法，其特征在于：包括以下操作步驟：

S1：采用低速研磨機將碳纖維置于納米磁粉溶液中低速研磨，研磨轉速為80-200r/mim，研磨時溶液的溫度為40-50℃，研磨處理3-5小時后，靜置后通過超聲波混合攪拌，之后進行過濾，收集碳纖維后，使用去離子水洗脫3-5次，烘干后得磁化碳纖維備用；

S2：將超高分子量聚乙烯置于陶瓷熔融罐內加熱至200-260℃形成熔融液，再加入磁化碳纖維混合攪拌均勻，攪拌結束后，于熔融液上下兩側加上脈沖磁場，對磁化碳纖維進行磁性引導，輸入拉絲機拉出直徑為0.08-0.1mm的纖維單絲，之后采用PH為3的鹽酸溶液對纖維單絲進行浸泡洗滌，并使用去離子水沖洗干凈后烘干備用；

S3：將接枝劑加入纖維單絲的熔融體系中，于氮氣氛圍中混合攪拌均勻，靜置保溫期間采用采用輻照處理；

S4：輻照結束后依次加入抗氧化劑、增強劑、粘合劑、固化劑再次混合攪拌均勻，得高強高模聚乙烯纖維原料；

S5：將高強高模聚乙烯纖維原料輸入螺桿熔融擠出紡絲，然后預拉伸、熱超倍拉伸、紫外光固化工藝，得到斷裂強度為30-60cN/dtex、模量為60-1580cN/dtex的高強高模聚乙烯纖維。

7.根據權利要求6所述的一種高強高模聚乙烯纖維的制造方法，其特征在于：S1中納米磁粉的粒徑為1-100nm，所述納米磁粉為金屬氧化物磁粉，所述金屬氧化物磁粉為氧化鐵磁粉、二氧化鉻磁粉、鈷-氧化鐵磁粉中的任意一種。

8.根據權利要求6所述的一種高強高模聚乙烯纖維，其特征在于：S2中脈沖磁場的磁場強度為6-8A/m，磁場持續時間為3s并間隔1s。

9.根據權利要求6所述的一種高強高模聚乙烯纖維的制造方法，其特征在于：S3中輻照源為Co⁶⁰伽馬射線、Cs¹³⁷電子束中的任意一種。

10.根據權利要求6所述的一種高強高模聚乙烯纖維的制造方法，其特征在于：S5中預拉伸的倍率為1.5-25，熱超倍拉伸的倍率為30-300，紫外光強度為10^-5-10^-4MeV。