[发明专利]低蠕变、高强度UHMWPE纤维及其制造方法

摘要

本发明涉及一种用于制备具有高拉伸强度和改善蠕变速率的凝胶纺丝超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的方法，其中，用在所述方法中的UHMWPE每1000个碳原子中包含0.1至1.3个甲基侧基和0.08至0.6个甲基端基；并且其中，总拉伸比(DR总体＝DR流体×DR凝胶×DR固体)为至少7000，附加条件是：所述流体拉伸比DR流体＝DRsp×DRag为至少100，其中，DPsp是喷丝孔中的拉伸比，DRag是空气隙中的拉伸比。本发明进一步涉及一种由上述方法制成的凝胶纺丝UHMWPE纤维。本发明的凝胶纺丝UHMWPE纤维具有至少4GPa拉伸强度和至多6×10-7sec-1的蠕变速率，所述蠕变速率在70℃、600MPa的负载下测定。由本发明的方法制成的凝胶纺丝UHMWPE纤维可用在各种应用中，本发明具体涉及含有所述UHMWPE纤维的绳索、医疗器械、复合制品和防弹制品。

主权项

一种用于制备具有高强度和改善耐蠕变性的凝胶纺丝UHMWPE纤维的方法，所述方法包括如下步骤：a.制备UHMWPE在溶剂中的溶液，所述UHMWPE在135℃下、十氢化萘中具有至少5dl/g的特性粘度；b.使步骤a)的溶液通过含有多个喷丝孔的喷丝头喷丝进入空气隙，从而形成流体细丝；c.使所述流体细丝冷却，从而形成含有溶剂的凝胶细丝；和d.从所述凝胶细丝中至少部分除去剩余的溶剂，从而形成固体细丝，此后和/或同时拉伸所述固体细丝，其特征在于：所述UHMWPE每1000个碳原子包含0.1至1.3个甲基侧基和0.08至0.6个甲基端基；以及总拉伸比DR总体＝DR流体×DR凝胶×DR固体为至少7000，附加条件是：所述流体拉伸比DR流体＝DRsp×DRag为至少100，其中，DPsp是喷丝孔中的拉伸比，DRag是空气隙中的拉伸比。