[发明专利]超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的制备方法、模具及制品

权利要求书

1.一种制备超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的模具，其特征在于，包括：

第一模板、第二模板和开关；

所述第二模板包括基板、高压弹簧、热流道和可动板；

所述第一模板和所述可动板构成容纳超高分子量聚乙烯熔体的腔体；

所述热流道与基板固定，所述热流道用于注入低分子量聚烯烃纳米复合熔体；

所述开关用于控制所述热流道的打开和关闭；

所述可动板通过高压弹簧支撑在基板上，可相对于基板水平移动；

所述可动板开有通孔，所述通孔用于让热流道通过，当所述可动板与基板间的间隙最小时，所述热流道突出于可动板表面；

所述热流道的表面积之和占所述可动板表面积的占比为10% ~60%。

2.如权利要求1所述的制备超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的模具，其特征在于：

所述热流道突出于可动板表面的突出量为1~10mm。

3.如权利要求2所述的制备超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的模具，其特征在于：

所述热流道的直径为1~2mm。

4.如权利要求2所述的制备超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的模具，其特征在于：

所述热流道的形状为圆形或多边形。

5.一种超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1，将超高分子量聚乙烯基材制备成超高分子量聚乙烯熔体，并注入模具；

步骤S2，将所述超高分子量聚乙烯熔体在预设压力状态下冷却至第一温度；

步骤S3，将低分子量聚烯烃纳米复合熔体以第二温度注入所述超高分子量聚乙烯熔体；

步骤S4，冷却定型后制成所述超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品；

所述低分子量聚烯烃纳米复合熔体为低分子量聚烯烃和纳米材料的复合制品；

所述低分子量聚烯烃的分子量为100~10000g/mol；

所述纳米材料为石墨烯、石墨或二硫化钼中的一种或多种的混合物；

所述超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品应用如权利要求1所述的制备超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的模具制成；

在所述步骤S1中，将所述超高分子量聚乙烯熔体注入所述第一模板和所述可动板构成的腔体；

在所述步骤S2中，移动所述第一模板使可动板向基板移动，使所述超高分子量聚乙烯熔体保持预设压力；

在所述步骤S3中，将低分子量聚烯烃纳米复合熔体以第二温度注入所述超高分子量聚乙烯熔体的方法为，所述第一模板以预设速度后退，控制所述开关打开热流道，注入所述低分子量聚烯烃纳米复合熔体；

在所述步骤S4中，控制所述开关关闭热流道后冷却定型。

6.如权利要求5所述的超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的制备方法，其特征在于：

所述第一温度为80~100℃，所述第二温度为90~100℃。

7.如权利要求5所述的超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的制备方法，其特征在于：

所述超高分子量聚乙烯基材为超高分子量聚乙烯粉体，所述超高分子量聚乙烯基材的分子量为100~900万g/mol。

8.如权利要求5所述的超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的制备方法，其特征在于：

所述纳米材料的质量分数为0.1%-3.0%。

9.如权利要求8所述的超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的制备方法，其特征在于：

所述预设速度为0.1mm/s~2mm/s。

10.一种超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品，其特征在于：

所述超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品采用任一如权利要求5至9中所述的超高分子量聚乙烯纳米复合材料制品的制备方法制成。