[发明专利]一种抗蠕变的超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种抗蠕变的超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用，属于高分子材料制造领域，该发明所使用的粉料的粘度平均分子量的范围为800万-2000万之间，分子量的偏差不超过5％，所制得的纤维在温度为25℃及压力为600MPa的条件下的蠕变值不高于5×10-6％/天。采用本方法生产的超高分子量聚乙烯纤维在具有高抗蠕变性能的同时，其拉伸强度和初始模量也有一定程度的提高。

主权项

一种具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括：1)将超高分子量聚乙烯粉料和溶剂连续加入进料器中制成混合物料；2)将进料器中的混合物料送入多级连续双螺杆挤出机，螺杆的长径比范围为15‑40之间；混合物料在双螺杆挤出机中停留时间不低于10分钟，双螺杆挤出机内的温度范围为200℃‑350℃之间，螺杆转速范围为150转/分钟‑350转/分钟之间，以保证聚乙烯充分溶胀的基础上适当保持物理交联度，并使混合物料均匀后进入静态混合器；3)从静态混合器中连续喷出的均匀物料经多孔喷丝板喷出，通过喷头牵伸形成流态细丝；4)流态细丝经过冷却水槽，冷却后得到含有溶剂的冻胶丝；5)冻胶丝依次经过萃取、干燥、热牵伸各步骤得到具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维；在所述步骤3)‑5)中的总牵伸比不高于900倍，其中，喷头牵伸比不高于30倍，萃取、干燥步骤的牵伸比不高于2倍，热牵伸步骤的牵伸比不高于15倍；所述粉料的粘度平均分子量的范围为800万‑2000万之间，分子量的偏差不超过5％；