[发明专利]一种改善超高分子量聚乙烯耐磨性和强度的方法

权利要求书

1.一种高性能超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于：所述制备方法为，使用原子转移自由基聚合法制备相容剂PE-b-M，向超高分子量聚乙烯材料中同时添加上述相容剂PE-b-M、碳纳米管和二氧化硅，在密炼机中加热混匀，得到改性UHMWPE；

所述制备方法的具体步骤为，

(1)引发剂PE-Br的制备

将7.5gPE-OH和50mL二甲苯添加到三口烧瓶中，在油浴锅中70℃下搅拌至PE-OH完全溶解后自然冷却至室温25℃，然后搅拌下向其中加入20mL三乙胺；再将7mL酰溴溶于20mL二甲苯并在15min内逐滴滴加至上述三口烧瓶内，滴加完在室温25℃下反应24h后提纯得到引发剂PE-Br；

(2)相容剂PE-b-M的制备

先将反应容器依次抽真空、加热除水、通氮气除氧三次，向上述反应容器中加入催化剂溴化亚铜和络合剂联吡啶，并使其混匀络合，并抽真空、通氮气，再将步骤(1)中制备的引发剂PE-Br溶于苯甲醚、硅烷偶联剂M溶于甲醇后，一并加入上述反应容器，抽真空、通氮气1～3次，75℃下反应10h，提纯后得到相容剂PE-b-M；

(3)将步骤(2)中制备的相容剂PE-b-M、处理后的碳纳米管、二氧化硅添加到UHMWPE中，在密炼机中加热混匀，得到改性UHMWPE，

所述的处理后的碳纳米管是指，采用混酸氧化法对碳纳米管进行预处理，所述混酸中浓硫酸与浓硝酸体积比为3：1，所述预处理时间为5min。

2.如权利要求1所述的高性能超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的硅烷偶联剂M：PE-Br：溴化亚铜：联吡啶的物质的量之比为40：1：1：3。

3.如权利要求1所述的高性能超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的硅烷偶联剂M为KH570、KH550、A-171或A-151。

4.如权利要求1所述的高性能超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

5.如权利要求1所述的高性能超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的二氧化硅为微米级二氧化硅或纳米级二氧化硅。

6.如权利要求1所述的高性能超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的相容剂PE-b-M、处理后的碳纳米管、二氧化硅总的添加量为1％～10％。

7.如权利要求1所述的高性能超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的处理后的碳纳米管、二氧化硅、相容剂PE-b-M，三者的质量比为1：2：1。