[发明专利]一种超高分子量聚乙烯耐磨衬板及其制备方法

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯耐磨衬板，其特征在于：按照重量比，由100-120份分子量为500-900万的超高分子量聚乙烯、14-16份的耐磨添加剂、10-12份的减磨添加剂、6-8份的增强纤维丝和2-3份的抗氧剂1010制成，其中，所述耐磨添加剂由丁腈橡胶粉、邻苯二甲酸二辛酯、氧化铝、丁二酸和KH580以16-20：0.8-1.2:2-3:4-6:1-2的重量比混合而成，所述减磨添加剂为改性氮化硼、聚四氟乙烯粉末、铝酸酯偶联剂和液体古马隆以5-6:2-4:8-10:2-3的重量比混合而成，所述增强纤维丝为碳纤维、聚氨酯纤维丝和聚酰胺纤维以5-6:2-3:1-2的重量比混杂而成。

2.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯耐磨衬板，其特征在于，所述改性氮化硼的制备方法为：将3-5份氮化硼粉末添加到20-24份十二烷基苯磺酸钠和10-13份月桂酸的混合液中，超声分散22-26min得到溶液 A，超声功率为450-550W、超声频率25-28kHZ；将溶液A移入微波处理设备进行两次微波处理后得到溶液B，第一次以550-600W的功率辐射7-10min，而后静置5min进行第二次辐射，第二次以70-90W的功率辐射1-4min；将溶液B过滤、在50-60℃条件下烘干、粉碎，得到改性氮化硼。

3.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯耐磨衬板，其特征在于，所述耐磨衬板的制备原料中还包括8-10份的增强填料，该增强填料由纳米氧化铝粉和改性石墨烯以1:2-4的重量比混合而成，所述改性石墨烯的制备方法为：按重量份数将盛有110-120份浓度为96-98wt％浓硫酸的反应容器置于温度为0-2℃的水浴装置中，以12-15rpm的搅拌速度搅拌浓硫酸25-30min，搅拌过程中加入10-13份颗粒度为90-95％的石墨粉和5-9份硝酸钠，其中颗粒度是粒径为20-25微米的石墨粉占石墨粉总重量的百分比；向反应容器中加入28-32份高锰酸钾，将水浴装置的温度升至35-38℃后搅拌25-28min，接着加入480-500份去离子水，将水浴装置的温度升至96-98℃后搅拌17-20min，继续加入16-20份浓度为30-34wt％的双氧水溶液和0.08-0.12份浓度为37-39wt％的盐酸溶液，得到反应液A；将反应液A的pH 降至6.9-7.0后，干燥得到氧化石墨烯；将2.2-2.5份氧化石墨烯置于850-880 份去离子水中，超声分散1.2-1.5h得到1.3-1.6mg/ml的氧化石墨烯溶液，超声分散的频率为22-26KHz，超声分散的功率为980-1100W；将氧化石墨烯溶液置于离心机中，在8000-8200rpm的转速下离心4-8min得到溶液B；将180-200 份脱氧胆酸钠加入溶液B中，以90-110rpm的搅拌速度搅拌35-40min，再加入 0.1-0.13份浓度为76-80wt％的水合肼溶液后，置于80-84℃油浴中反应11-14h，得到溶液C；将溶液C置于真空抽滤装置中，通过0.2-0.24微米孔径的尼龙材质抽滤膜在65-68MPa的压力下进行真空抽滤23-27min得到改性石墨烯。

4.根据权利要求3所述的一种超高分子量聚乙烯耐磨衬板，其特征在于，所述增强填料中的纳米氧化铝粉在使用前预先经过以下处理：将市售的纳米氧化铝粉与其重量3-5%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由KH550、乙醇、丙酮和氢氧化钡按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯耐磨衬板，其特征在于，所述减磨添加剂中还含有聚四氟乙烯粉末重量30-40%的环氧大豆油。

6.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯耐磨衬板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）按照权利要求1的比例分别称取各组分原料，而后配制耐磨添加剂、减磨添加剂和增强纤维丝；

2）将减磨添加剂和增强纤维丝以1000～1400rpm的转速充分混合后静置20-30min，再将耐磨添加剂和抗氧剂1010依次加入到其中后再次以1000～1400rpm的转速充分混合均匀，备用；

3）将超高分子量聚乙烯与步骤2）最终得到的混合物以1000～1400rpm的转速充分混合均匀后装入到模具中进行压制成型，压制时，先将其加热到230-240℃使其熔融，而后施加12-14MPa的压力并保持35-45min，自然冷却开模后即得到产品。