[发明专利]一种超高分子量聚乙烯耐磨薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种超高分子量聚乙烯耐磨薄膜的制备方法，包括如下步骤：S1.预混合工序：将平均重均分子量为300万以上的超高分子量聚乙烯、溶剂以及添加剂进行混合并进行预溶解；S2.挤出工序：将步骤S1中的产物经双螺杆挤出机挤出后经冷却辊冷却成凝胶片；S3.拉伸工序：将步骤S2中得到的凝胶片经双向拉伸机拉伸成拉伸片；S4.萃取工序：用萃取剂去除拉伸片中的溶剂得到微孔薄膜；S5.干燥工序：去除微孔薄膜表面的萃取剂；S6.闭孔工序：将步骤S5中得到的干燥的微孔薄膜进行热处理使薄膜上的微孔闭孔。本发明有益效果：根据本发明申请所述的制备方法可以制备厚度均匀、超薄、大宽幅，可连续生产的超高分子量聚乙烯耐磨薄膜。

技术领域

本发明涉及聚乙烯薄膜制造技术领域，具体来说，涉及一种超高分子量聚乙烯耐磨薄膜的制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯是指平均分子量在300万以上的直链聚乙烯，目前世界上超高分子量聚乙烯的最高平均分子量是1200万。由于超高分子量聚乙烯具有极高的分子量，量变引起质变，其性能表现和普通的低密度聚乙烯和高密度聚乙烯很大不同，呈现特殊的性能，最突出的就是超高分子量聚乙烯具有极好的耐磨性，在特定的磨损条件下，超高分子量聚乙烯的耐磨性是钢的2倍。另外超高分子量聚乙烯还具有比所有工程塑料都高的冲击强度，卓越的耐超低温特性和自润滑性。

由于超高分子量聚乙烯具有一些特殊的卓越性能，所以其应用范围广泛。利用其某些条件下极好的耐磨特性以及密度低的特性，超高分子量聚乙烯大量应用于耐磨衬里，衬板，代替金属材料，以塑代钢，例如煤仓衬板，包装机械上的导轨，导条等。超高分子量聚乙烯耐磨薄膜同样具有超高分子量聚乙烯的特性，但是由于其厚度薄，易改变形状，在磨损量不大的环境条件，可以取代超高分子量聚乙烯模压耐磨板材，而且便于施工，大大降低成本。

国内专利CN202498672 U和CN202498745 U披露了制备超高分子量聚乙烯耐磨薄膜采用的技术和装置是：将超高分子量聚乙烯粉末放置在模具里，在加热加压的条件下模压成一定高度和直径的超高分子量聚乙烯模压圆柱体或者一定长度和壁厚的超高分子量聚乙烯管材，然后将模压圆柱体或者管材置于切削机上，用切刀将圆柱体或者管材沿周长方向切削成一定厚度的耐磨薄膜，然后将耐磨薄膜进行内应力热处理。这种方法的优点是加工成本低，设备投资小，可加工任意分子量的超高分子量聚乙烯耐磨薄膜，但是也有受模压生产特点的限制，其切削的耐磨薄膜的幅宽比较小，受机械切削设备的限制，耐磨薄膜的厚度不均匀，不能加工厚度小于20微米一下的耐磨薄膜,生产效率低等缺点。国内专利CN103724758A披露了另外一种超高分子量聚乙烯薄膜的制备方法和装置：采用熔融挤出的工艺将改性的超高分子量聚乙烯挤成片材，然后在双向拉伸或者单向拉伸成薄膜，这种方法得到的超高分子量聚乙烯薄膜虽然可以得到幅宽比较大的薄膜，但是由于其原料里必须掺入大量的改善超高分子量聚乙烯流动性的添加剂，势必大大损害超高分子量聚乙烯的性能，另外这种干法工艺还存在得到的薄膜厚度均匀性差，难以制备超薄的薄膜，另外控制拉伸过程出现薄膜破裂的要求也高。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种厚度均匀、超薄的纯超高分子量聚乙烯耐磨薄膜及其制备方法，本发明申请所述的制备方法适宜连续、大量地生产，加工厚度可以达到20微米以下，且不会损害超高分子量聚乙烯的性能，得到的薄膜耐磨性能良好。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种超高分子量聚乙烯耐磨薄膜的制备方法，包括如下步骤：

S1.预混合工序：将平均重均分子量为300万以上的超高分子量聚乙烯、溶剂以及添加剂进行混合并进行预溶解；

S2.挤出工序：将步骤S1中的产物经双螺杆挤出机挤出后经冷却辊冷却成凝胶片；

S3.拉伸工序：将步骤S2中得到的凝胶片经双向拉伸机拉伸成拉伸片；