[发明专利]一种低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料及其制备

权利要求书

1.一种低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）利用共挤出成型技术，制备出外层为聚乙烯纤维、芯层为纳米复合材料的聚乙烯多层纤维；

2）将聚乙烯多层纤维萃取拉伸，之后与分子量为1×10⁴-10×10⁴g/mol的聚乙烯、超高分子量聚乙烯纤维复合，制备出复合纤维布；

3）将复合纤维布与超高分子量聚乙烯树脂熔融复合，即得到所述的低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料；

步骤1）中，所述的聚乙烯多层纤维中，外层的聚乙烯纤维由分子量为8×10⁴-30×10⁴g/mol、分子量分布3.0的聚乙烯树脂制备而成；

步骤1）中，所述的聚乙烯多层纤维中，芯层的纳米复合材料由聚乙烯蜡或油酸酰胺或芥酸酰胺，与有机润滑剂、纳米材料混合制备而成，聚乙烯蜡或油酸酰胺或芥酸酰胺，与有机润滑剂、纳米材料的质量比为(60-80):(19-39.9):(0.1-1)；

所述的有机润滑剂为白油，所述的纳米材料包括石墨烯、石墨、二硫化钼中的一种或更多种。

2.根据权利要求1所述的一种低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述的聚乙烯树脂预先经过溶剂溶胀；溶剂为白油；溶剂溶胀过程中，聚乙烯树脂的浓度为60wt%-80wt%。

3.根据权利要求1所述的一种低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，萃取拉伸过程中，萃取溶剂包括正己烷、正庚烷中的一种或两种，拉伸倍率为8-60倍。

4.根据权利要求1所述的一种低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，萃取拉伸后的聚乙烯多层纤维在80-150℃下与聚乙烯、超高分子量聚乙烯纤维复合，所述的超高分子量聚乙烯纤维、聚乙烯多层纤维、聚乙烯的质量比为(6-8):(2-4):1。

5.根据权利要求1所述的一种低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述的复合纤维布通过注塑或模压成型与超高分子量聚乙烯树脂表面复合，复合模温为90-150℃，之后在模温为30-60℃下冷却定型。

6.一种低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料，其特征在于，该低摩擦系数超高分子量聚乙烯纤维复合材料采用如权利要求1至5任一项所述的方法制备而成。