[发明专利]一种防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种防蚊阻燃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、将纳米组分与聚乙烯醇、海藻胶在水溶液中混合，经热处理后冷却，与防蚊剂、偶联剂、聚乙二醇混合，搅拌，过滤，用去离子水洗涤后干燥至恒重，得到改性纳米添加剂；

S2、将碳酸铈、聚丙烯酸酰胺、尿素依次加入去离子水中搅拌均匀，然后加入阻燃芯混合搅拌，分散得到铈包膜的微胶囊阻燃剂；

S3、将由粘均分子量为100~240万的超高分子量聚乙烯、粘均分子量为20~50万的高密度聚乙烯、改性纳米添加剂、抗氧剂1010、抗氧剂168、微胶囊阻燃剂、润滑剂和相容剂组成的混合物料进行干燥处理后投入高速搅拌机，搅拌得到混合均匀的物料；

S4、将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中，进行熔融和混合、输送、剪切，经由超高分子量聚乙烯单丝专用设备熔融纺丝挤出，水浴冷却，得到防蚊阻燃超高分子量聚乙烯原丝；

S5、将防蚊阻燃超高分子量聚乙烯原丝进行三级高倍拉伸和卷绕，得到防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维。

2.根据权利要求1所述防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，按质量百分数计，所述混合物料为超高分子量聚乙烯50~70%、高密度聚乙烯20~40%、改性纳米添加剂1~3%、抗氧剂1010 0.1~1%、抗氧剂168 0.1~1%、防蚊剂1~3%、微胶囊阻燃剂1~6%、润滑剂1~3%和相容剂0.5~3%。

3.根据权利要求1所述防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述S1中的纳米组分由纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米有机蒙脱土的一种或几种混合。

4.根据权利要求3所述防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述S1中的纳米组分与聚乙烯醇、海藻胶按重量比1:1~20:1~10混合。

5.根据权利要求3所述防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述S1中的热处理冷却后的纳米组分、防蚊剂、偶联剂、聚乙二醇按重量比5~6:1~3:1~1.2:1~5混合。

6.根据权利要求1所述防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、TMC-101、TMC-102、TMC-2、TMC-27中的一种或组合；所述防蚊剂选自氯菊酯、香茅醛、丁香提取液的一种或组合；所述阻燃芯选自含有氢氧化镁、聚磷酸铵、聚对苯砜苯基膦酸酯、环状膦酸酯中的一种或组合；所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂醇、乙撑双硬脂酰胺中的一种或组合；所述相容剂选自相容剂ST-4、相容剂ST-5、相容剂ST-6、相容剂ST-8中的一种或组合。

7.根据权利要求1所述防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中的热处理为两次，第一次在80~105℃热处理1~2h，第二次在100~600℃热处理6~8h，所述干燥处理为80~100℃干燥6~10h；所述S3步骤中高速搅拌机的转速为600~1000r/min，搅拌时间为15~40min；所述步骤S4中熔融挤出的螺杆温度为220~320℃，水浴冷却温度为10~30℃。

8.根据权利要求1所述防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中三级高倍拉伸采用三级热辊拉伸，第一组热辊温度为65~100℃，第二组热辊温度为80~115℃，第三组热辊温度为100~130℃，总牵伸倍数为12~21倍。

9.根据权利要求1~8任一所述方法制备得到的防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述防蚊阻燃超高分子量聚乙烯的断裂强度为18.03~29.49cN/dtex。

10.一种如权利要求9所述的防蚊阻燃超高分子量聚乙烯纤维在高端服装、防护用品、母婴用品中的应用。