[发明专利]改性超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将超高分子量聚乙烯树脂和溶剂混合并喂入双螺杆挤出机的螺杆A，将超高分子量聚乙烯粉末与溶剂混合并喂入双螺杆挤出机的螺杆B，其中，螺杆A和/或螺杆B中还喂入有功能性改性添加剂；

S2：将S1中螺杆A和螺杆B 挤出的溶体汇合进入切片分层强制自组装工段中，以此将溶体进行多次强制切片分层，其中将初始溶体纵向切片，随后两片分别拉伸后再叠层，得到层数为初始溶体两倍层数的溶体，执行分层强制自组装的次数大于4次；

S3：将S2中切片分层后的溶体通过喷丝板，形成溶体丝条，将溶体丝条经过水槽冷却，凝固形成冻胶纤维；

S4：将S3中得到的冻胶纤维进行干燥或萃取，之后超倍拉伸，得到成品改性超高分子量聚乙烯纤维。

2.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1中所述超高分子量聚乙烯树脂的黏均分子量大于0.8×10⁶，且堆密度大于0.23g/cm³。

3.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1中螺杆A和螺杆B采用相同溶剂，所述溶剂包括白油、石蜡油、矿物油、食用油、十氢萘中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1中所述功能性改性添加剂包括无机颗粒、有机颗粒、碳材料、短纤中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆A和螺杆B的直径为30~135cm，长径比56~72，螺杆溶胀段温度在90℃~220℃之间，溶解段温度等于或低于300℃。

6.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述喷丝板挤的出温度为160~250℃；

所述喷丝板的纺丝孔径0.5~1mm，长径比为10~30。

7.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S4中在干燥前进行萃取处理，采用的萃取剂包括汽油、甲苯、二甲苯、碳氢清洗剂、二氯甲烷中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S4中所述超倍拉伸为多级拉伸，拉伸温度为120℃~142℃，拉伸总倍数大于等于6倍。

9.一种如权利要求1至8中任意一项所述制备方法得到的改性超高分子量聚乙烯纤维。