[发明专利]高韧性聚乙烯纱

权利要求书

1.生产高强度聚乙烯复丝纱的方法，该方法包括以下步骤：

a)在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)所用的具有至少约180℃的大气 压力沸点的溶剂中，在低于UHMWPE可溶于该溶剂中的那一温度的温 度下，形成具有至少约10dl/g的初始特性粘度(IV₀)的UHMWPE和抗 氧化剂的淤浆，其中UHMWPE与该溶剂的重量比是约5∶95到约95∶5 以及该抗氧化剂与该溶剂的重量比是约10份/百万份至约1000份/百 万份；

b)将该淤浆加入到互相啮合的同向旋转双螺杆挤出机中，其中在 该双螺杆挤出机中的螺杆是由具有D_r毫米的根直径、D_o毫米的外径的 多个段组成，D_r/D_o比率是R，螺杆的转速是ω转/分钟并满足以下关 系式：

0.84≥R≥0.55

ωD0((1+R)(1-R))≥70,000,]]>毫米/分钟

c)在挤出机中在约140℃至约320℃的温度下在该溶剂中形成该 UHMWPE和该抗氧化剂的液体混合物，在该混合物中UHMWPE的特性粘 度在通过挤出机时降低至约0.2IV₀到约0.7IV₀的值；

d)让液体混合物在至少约140℃的温度下通过加热容器，该容器 的体积使得在该容器中的平均停留时间是约2-约120分钟，从而形成 UHMWPE的溶液；

e)让所形成的溶液通过喷丝板形成溶液长丝；

f)让从该喷丝板出来的该溶液长丝通过短程气态空间进入到温度 低于约35℃的液体骤冷浴之中，其中该溶液长丝快速地冷却而形成凝 胶长丝；

g)从凝胶长丝中除去溶剂，形成固体长丝；和

h)将溶液长丝、凝胶长丝和固体长丝中的至少一种在一个或多个 阶段中拉伸到至少约10∶1的合计拉伸比，其中至少约2∶1的拉伸被 施加于固体长丝以形成高强度复丝UHMWPE纱，该UHMWPE纱具有至少 约40g/d的韧性，并且具有从0.2IV₀到0.65IV₀的特性粘度。

2.权利要求1的方法，其中该抗氧化剂选自四[亚甲基(3，5-二叔 丁基羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷，三(2，4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯， 3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸十八烷基酯，1，3，5-三(3，5-二叔丁 基-4-羟基苄基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)三酮，2，5，7，8-四甲 基-2(4’，8’，12’-三甲基十三烷基)色满-6-醇，α-生育酚，和 它们的混合物。

3.权利要求1的方法，其中该抗氧化剂与该溶剂的重量比是约 10份/百万份到约100份/百万份。

4.权利要求1的方法，其中该双螺杆挤出机是在惰性气体氛围 中以全液体运行的，其中挤出机进料区段充满了该淤浆。

5.权利要求1的方法，其中该液体混合物在该双螺杆挤出机中 的平均停留时间不大于约1.5分钟。

6.权利要求1的方法，其中在该双螺杆挤出机中的基本上全部 的该螺杆段是向前传输型螺纹段。

7.权利要求1的方法，其中离开该双螺杆挤出机的混合物的温 度是约220℃到约320℃。