[发明专利]一种高性能聚乙烯纤维的制备方法

权利要求书

1.一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

a）将由单活性中心催化剂聚合得到的、重均分子量为30万~100万的聚乙烯原料与溶剂油、抗氧剂分别加入混料釜进行短时间加热共混，形成固含量为20%~60%的淤浆，其中抗氧剂与聚乙烯的质量比为1%-5%；所述聚乙烯原料的重均分子量与数均分子量的比值Mw/Mn＜3.0；

b）将共混物在氮气加压的条件下，通过螺杆将浆液稳定输送至双螺杆挤出机中进行挤出；

c）挤出的纤维原丝经过冷却、萃取、多倍拉伸步骤，制备得到高性能聚乙烯纤维；萃取时使用的萃取剂为乙醇、乙醚、丙酮、环己酮、2-甲基戊酮、正己烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、三氯三氟乙烷、二乙醚或二噁烷中的一种或几种；多倍拉伸步在后续热甬道中进行，热甬道温度为125℃~145℃。

2.根据权利要求1所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯原料的重均分子量与数均分子量的比值Mw/Mn＜3.0，千碳甲基数＜0.1。

3.根据权利要求1所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）中所述溶剂油选自四氢化萘、十氢化萘、 三氯苯、石蜡油或芳香烃衍生物中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）中所述抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八烷基酯或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）中共混时间为10min~200min；共混压力为0.2MPa~1MPa，共混温度为80~110℃。

6.根据权利要求5所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）中共混时间为15min-100min；共混压力为0.3 MPa -0.8MPa，共混温度为85~95℃。

7.根据权利要求1所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤b）中氮气压力控制为0.5MPa~2MPa。

8.根据权利要求7所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤b）中氮气压力控制为0. 6MPa -1.5MPa。

9.根据权利要求1所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤b）中所述双螺杆挤出机的加料段至挤出段温度控制在60℃~200℃，螺杆转速为30rpm~200rpm。

10.根据权利要求1所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤c）中冷却采用的冷却介质为水或空气，冷却介质温度低于40℃，萃取时使用的萃取剂为乙醇、乙醚、丙酮、环己酮、 2- 甲基戊酮、正己烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、三氯三氟乙烷、二乙醚或二噁烷中的一种或几种，萃取温度为0℃~40℃。

11.根据权利要求1所述的一种高性能聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤c）中多倍拉伸步在后续热甬道中进行，多倍拉伸的总拉伸倍数为20~120倍，拉伸次数为2~5次，热甬道温度为125℃~145℃。