[发明专利]一种高韧性高强聚乙烯复合纤维及生产方法

说明书

本发明属于纤维生产技术领域，尤其是一种高韧性高强聚乙烯复合纤维及生产方法，针对现有的强度和韧性较差的问题，现提出如下方案，其高韧性高强聚乙烯复合纤维的原料包括80份～90份的40万‑60万分子量聚乙烯、3份～7份的复合剂、0.5份～2.5份的添加剂、4份～8份的改性氟橡胶粉和0.1份～0.5份的β‑不饱和酸盐，所述复合剂包含50％的受阻酚类抗氧剂、20％的改性玉米粉、10％的煤炭粉和20％的辅助抗氧剂，添加剂包括35％的纳米级二硫化钼细粉、25％的丁烯二酸和40％的纳米级石墨粉，通过本申请的材料制成的高韧性高强聚乙烯复合纤维，其机械强度得到提升，断裂强度提高，减少断裂的可能性，并且韧性较好，断裂延伸率较高。

技术领域

本发明涉及纤维生产技术领域，尤其涉及一种高韧性高强聚乙烯复合纤维及生产方法。

背景技术

申请号为202011539190.6的专利公开了一种聚乙烯纤维的制备方法及纤维，该方法包括：分子量不低于100万的聚乙烯树脂分散到有机溶剂中进行溶胀；溶胀后的物料经过溶解得到纺丝溶液，并被输送至纺丝箱体；纺丝箱体内的纺丝溶液经过喷丝孔挤出，形成纺丝细流；纺丝细流经过液体冷却固化成型，得到湿态原丝；湿态原丝经过干燥除去液体，得到干态原丝；干态原丝经过多级牵伸，得到高性能聚乙烯纤维，所述多级牵伸的温度取值范围为136-149℃，所述多级牵伸的总牵伸倍数在7倍以上。该纤维由该制备方法制备得到。该制备方法具有流程短、节能环保、安全可靠、成本低，工艺连续性好；通过该方法得到的纤维，具有均匀性好，溶剂残留量低等特点。

但是该聚乙烯纤维的制备方法及纤维也存在一些问题，例如，生产出的聚乙烯纤维机械强度较低，断裂强度低，受到冲击后容易断裂，而且韧性差，断裂延长率差。

发明内容

基于背景技术存在强度和韧性较差的问题，本发明提出了一种高韧性高强聚乙烯复合纤维及生产方法。

本发明提出的一种高韧性高强聚乙烯复合纤维，所述高韧性高强聚乙烯复合纤维的原料包括80份～90份的40万-60万分子量聚乙烯、3份～7份的复合剂、0.5份～2.5份的添加剂、4份～8份的改性氟橡胶粉和0.1份～0.5份的β-不饱和酸盐，所述复合剂包含50％的受阻酚类抗氧剂、20％的改性玉米粉、10％的煤炭粉和20％的辅助抗氧剂，添加剂包括35％的纳米级二硫化钼细粉、25％的丁烯二酸和40％的纳米级石墨粉。

优选地，所述改性玉米粉的材料包括玉米粉、麦芽糖淀粉酶、中性蛋白酶和去离子水，玉米粉、麦芽糖淀粉酶、中性蛋白酶和去离子水的比例控制在50:1:1:48，玉米粉经过磨机研磨，直到玉米粉过50目筛，改性玉米粉的材料可以确保其性能。

优选地，所述改性玉米粉的制备方法：将玉米粉、麦芽糖淀粉酶和中性蛋白酶倒入搅拌设备中进行搅拌，搅拌均匀后将去离子水倒入，继续搅拌，搅拌均匀后，在50℃～60℃的温度条件下酶解2小时～6小时，然后放入超声波处理容器中，在4000W～6000W的功率条件下处理5分钟～10分钟，接着进行减压浓缩和真空干燥，得到玉米块，干燥后的玉米块进行超微粉碎，得到干粉，对干粉进行微波热处理，即得改性玉米粉，可以方便对改性玉米粉的改性。

优选地，所述复合剂的制备方法：取得受阻酚类抗氧剂、改性玉米粉、煤炭粉和辅助抗氧剂，将受阻酚类抗氧剂和改性玉米粉倒入一号搅拌机中进行搅拌，将煤炭粉和辅助抗氧剂倒入二号搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后加热到45℃～55℃，然后倒入一号搅拌机中继续搅拌，搅拌均匀后倒入研磨设备中进行研磨，研磨到粉末过100目筛，得到复合剂，可以确保材料之间的相容性。

优选地，所述添加剂的制备方法：取得纳米级二硫化钼细粉、丁烯二酸和纳米级石墨粉，将纳米级二硫化钼细粉、丁烯二酸和纳米级石墨粉倒入反应釜的内部，搅拌时的温度控制在45℃～65℃，搅拌时的转速控制在60r/min～120r/min，搅拌45分钟～80分钟，得到添加剂，确保材料的性能。