[发明专利]包覆无机钛层的UHMWPE复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种包覆无机钛层的UHMWPE复合材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：

(1)将UHMWPE、醇溶剂和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，在室温和无氧条件下对物料进行辐照接枝，然后洗涤、干燥，得接枝产物；其中，所述UHMWPE和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为100：(380～1600)；所述辐照接枝的吸收剂量为5～50kGy；

(2)采用下述方式一或方式二对所述接枝产物进行表面无机钛层的包覆，反应后洗涤，干燥，即得；

方式一：将所述接枝产物和四氯化钛的盐酸水溶液混合至均匀，于40～50℃下滴加氨水溶液，调节pH值至2～5，反应3～4h后升温至60～80℃，继续反应4～6h，即可；其中，四氯化钛和盐酸的重量比为(87.6-131.4)：(88-100)；所述盐酸水溶液中盐酸的浓度为3.9wt％-5.5wt％；四氯化钛和所述接枝产物的重量比为(88-100)：(25-50)；

方式二：将所述接枝产物和溶液A混合，于50～60℃下反应10～18h，然后加入乙醇水溶液，继续反应4～6h，即可；其中，所述溶液A采用下述方法制得：将乙醇、有机酸和水混合均匀，然后滴加入钛酸四丁酯的乙醇溶液中，混合均匀，即得；其中，乙醇、有机酸和水混合均匀的操作中，有机酸和水的重量比为(30～55)：(30～50)；所述钛酸四丁酯与所述接枝产物的重量比为(966～1200)：(25～50)。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述UHMWPE的形式为UHMWPE纤维；

和/或，步骤(1)中，所述醇溶剂为甲醇和/或乙醇；

和/或，步骤(1)中，所述UHMWPE和所述醇溶剂的重量比为1：(32～56)。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述无氧条件通过将惰性气体通入物料，以排出物料中的氧气来实现；

和/或，步骤(1)中，所述辐照接枝的辐照源为钴源；所述辐照接枝的辐照时间为5～17h；

和/或，步骤(1)中，所述洗涤为超声洗涤；

和/或，步骤(1)中，所述洗涤的时间为1～1.5h；

和/或，步骤(1)中，所述洗涤的溶剂为醇溶剂；

和/或，步骤(1)中，所述干燥的温度为50～70℃，所述干燥的时间为1～3h。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述惰性气体为氮气；

和/或，步骤(1)中，所述洗涤的溶剂为甲醇和/或乙醇。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，方式一中，四氯化钛的盐酸水溶液采用下述方式配制：按前述配比将所述四氯化钛滴加至所述盐酸水溶液中，滴加完后搅拌10～15min；所述滴加的时间控制在20-30min时滴完；

和/或，方式一中：所述氨水的浓度为5～8wt％；

和/或，方式一中：所述混合采用搅拌的方式进行；

和/或，方式一中：所述混合的时间为1～1.5h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，方式二中：所述有机酸为甲酸、乙酸和乙二酸中的一种或多种；

和/或，方式二中：乙醇、有机酸和水混合均匀的操作中，乙醇、有机酸和水的重量比为790：(30～55)：(30～50)；

和/或，方式二中：所述滴加的时间为30～45min。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，方式二中：加入乙醇水溶液的操作中，所述乙醇水溶液的乙醇浓度为86wt％～90wt％；所述乙醇水溶液与所述接枝产物的重量比为(440～455)：(25～50)；

和/或，方式二中：加入乙醇水溶液的操作中，所述加入的方式为滴加；

和/或，方式二中：加入乙醇水溶液的操作中，所述加入的时间为10～15min。