[发明专利]一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法

权利要求书

1.一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征是：将分子量为150万～800万的超高分子量聚乙烯粉料和溶剂按质量比为1～10∶100、抗氧剂混合一起在混合釜加热搅拌，抗氧剂的添加量为溶质质量的2～5％，加热温度100℃～200℃，使粉料充分溶解得到超高分子量聚乙烯溶液，再让所制溶液自然降温形成冻胶块，取出冻胶块并在碎料设备上将其粉碎成粒料，然后用脱油设备脱去部分溶剂，得到固含量为20wt％～70wt％的超高分子量聚乙烯纺丝原料，将所制得的超高分子量聚乙烯纺丝原料输入螺杆熔融挤出纺丝，然后预拉伸卷绕，再经过萃取、干燥和热超倍拉伸工艺，得到断裂强度为20～50cN/dtex、模量为450～1250cN/dtex的高强高模聚乙烯纤维；

其中，所述的溶剂是矿物油，所述的矿物油为白油、石蜡油或煤油中的任意一种。

2.如权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯粉料的平均粒径为10μm～200μm。

3.如权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂300、抗氧剂330、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP或抗氧剂DSTP中的一种。

4.如权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的加热搅拌的时间为50min～200min，所述的自然降温是指在空气中自然冷却到10℃～30℃。

5.如权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的粒料尺寸为0.1mm～30mm，所述的碎料设备是机械剪切式物理碎料设备，剪切速率为100～5000S^-1。

6.如权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的脱油设备是高速旋转的机械离心式物理脱油设备，转速为100～8000转/分，脱油时间为30-200min。

7.如权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的螺杆熔融挤出纺丝温度为70℃～265℃，预拉伸倍数为1.2～20。

8.如权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的萃取采用2～6级层液连续萃取及立体超声波振动促进萃取技术，萃取温度为2℃～30℃，萃取剂为120^#汽油、石油醚、己烷、辛烷或癸烷。

9.如权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的干燥温度为30℃～110℃，所述的热超倍拉伸工艺中加热温度为90℃～150℃，超倍拉伸倍数为20～200。