[發明專利]一種超高分子量聚乙烯制品親水性的改善方法

在審

• 申請號: 202110277864.8
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113121861A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 萬懿;張林芳;韓毅強
• 申請（專利權）人: 廈門卡德萊新材料有限公司
• 主分類號: C08J7/056
• 分類號: C08J7/056;C08L23/06;C08K9/00;C08K7/24;C08K5/544;C08K5/5425
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 王義星

本發明公開一種超高分子量聚乙烯制品親水性的改善方法，包括如下步驟：將活性炭粉末和超高分子量聚乙烯粉末以及硅烷偶聯劑和二甲苯混合攪拌，攪拌完成后烘烤，使得混合后的粉末徹底干燥；再通過等離子發生器對混合好的粉末進行等離子處理，最終倒入模具燒結制成管狀超高分子量聚乙烯制品；配制PVA凝膠溶液；在此PVA凝膠溶液中加入硼砂溶液；再加入超高分子量制品浸泡后，在155?165℃條件下固化，最終得到一種可親水性的超高分子量聚乙烯圓管。本發明將親水基團引入到超高分子量聚乙烯中，且能保持超高分子量聚乙烯制品的機械性能和耐化學性能，能很好地應用在污水處理中，且此方法成本低，方法簡單。

技術領域

本發明涉及聚乙烯制品的制備技術領域，特別是涉及一種超高分子量聚乙烯制品親水性的改善方法。

背景技術

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種分子量在150萬以上，無支鏈線型結構的熱塑性塑料，具有高強度、耐腐蝕等優異性能，廣泛應用于航空航天、醫療器械、體育器材、海洋工程等領域。

但是由于UHMWPE分子鏈全部是碳氫結構，基本上無極性基團，表面能極低，因此UHMWPE表面化學惰性強、親水性差，粘結性較差。開發的超高分子量聚乙烯復合材料的界面結合力弱，極大的影響了UHMWPE在符合材料領域中的應用。近幾年，國內對UHMWPE的表面改性處理進行了廣泛的研究，其改性方法主要有等離子體改性、表面輻照接枝改性、光氧化改性以及仿生修飾改性等。但以上方法都存在著自己的缺陷，如表面輻照改性設備投資成本高，工藝條件復雜；光氧化改性通常涉及最佳工藝條件不易控制，工業化生產困難等。因此本公司通過使用硅烷偶聯劑、等離子法以及PVA凝膠作為表面改性劑對UHMWPE進行表面處理，優化其親水性能，使其在水處理環保方面得到應用。

A: 常規的超高分子量聚乙烯制品不具備親水性能，因此在很多方面得不到應用，而超高分子量聚乙烯分子鏈結構上基本無極性基團，因此本發明通過等離子法引入極性基團，使其基團能和水發生親和作用，產生親水性。

B:若將親水基團引入到超高分子量聚乙烯中，且能保持超高分子量聚乙烯制品的機械性能和耐化學性能，就能夠將其使用在污水處理中，且此方法成本低，方法簡單。和其他改性方法比，可降低生產成本，創造更高的經濟效益。

發明內容

基于現有技術的問題，本發明的目的在于提供一種超高分子量聚乙烯制品親水性的改善方法。

本發明的目的是這樣實現的，一種超高分子量聚乙烯制品親水性的改善方法，包括如下步驟：

1）前處理部分：將活性炭粉末和超高分子量聚乙烯粉末以及硅烷偶聯劑和二甲苯按質量比例1:20-40:0.8-1.2: 0.8-1.2: 20-40混合，并置于磁力攪拌器中攪拌，攪拌完成后取出于55℃-65℃烘箱中烘烤，使得混合后的粉末徹底干燥；再通過等離子發生器在處理壓強為4-6Pa，處理功率為90-100W條件下對混合好的粉末進行等離子處理，最終將等離子處理后的混合粉末倒入模具燒結制成管狀超高分子量聚乙烯制品；2）制品后處理部分：取PVA粉末置于燒杯中，在水浴為80-100℃中進行磁力攪拌溶解，配制成固含量為30%的PVA凝膠溶液；在此PVA凝膠溶液中加入與PVA質量比為1：0.8-1.2的硼砂溶液；再將步驟1）制成的超高分子量制品置于含有硼砂的PVA凝膠溶液中，浸泡后，在155-165℃條件下固化，最終得到一種可親水性的超高分子量聚乙烯圓管。