[发明专利]一种改性超高分子量聚乙烯纤维及其方法

权利要求书

1.一种改性超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，该改性纤维的原料为超高分子质量聚乙烯、环氧树脂、石墨烯、固化剂、抗氧化剂和助抗氧化剂构成，各组分按重量份计，其中：

超高分子质量聚乙烯粉末质量为100份

环氧树脂 3～15份

固化剂 1～10份

石墨烯 0.02～0.5份

抗氧化剂 0.3～2份。

2.根据权利要求1所述改性超高分子量聚乙烯纤维,其特征在于所述的改性超高分子量聚乙烯纤维的断裂强度为29-45cN/dtex；断裂模量为1056-1832 cN/dtex；界面剪切强度1.05-2.31 MPa。

3.根据权利要求1所述改性超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述的环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种；固化剂为脂肪族多元胺，石墨烯为经过表面改性的单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述改性超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述改性超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述的抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基酚、3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八烷基酯、亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、三硫代亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三(2，4-二甲基苯)酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯中的一种或两种。

6.一种制备权利要求1所述的改性超高分子质量聚乙烯纤维的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将超高分子质量聚乙烯与环氧树脂、固化剂、改性石墨烯、抗氧化剂利用超声波均匀地分散在溶剂十氢萘或四氢萘中；

(2)将上述溶液移入反应釜中进行溶胀形成纺丝溶液；

(3)将纺丝原液经过双螺杆溶解、挤出；经过计量后通过纺丝箱体挤出形成初生纤维；初生纤维在氮气流中冷却、在牵伸热箱中进行热拉伸。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯与溶剂的质量比为5-20:100。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述溶胀温度为80-130℃，溶胀时间为2-6小时；所述双螺杆中的溶解温度控制在145-210℃；纺丝箱体的温度为：180-250℃；牵伸热箱温度控制在100-170℃，热拉伸为3-6级拉伸。