[发明专利]一种表面光滑的高耐切割UHMWPE长丝纤维的制备方法

权利要求书

1.一种表面光滑的高耐切割UHMWPE长丝纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法的制备步骤如下：

1)取硅烷偶联剂和有机溶剂混合，得到处理液；

2)在VC高速加湿混合机中，加入充分烘干的纳米结晶相碳化硅；

3)步骤1)的处理液均匀分散在步骤2)的纳米结晶相碳化硅上，在温度50-70℃下，以1500～2500转/分钟，高速搅拌1～3小时；

4)步骤3)处理过的纳米结晶相碳化硅和超高分子量聚乙烯投入溶剂中，经乳化机高速剪切搅拌，充分混合均匀，得到纺丝溶液；纺丝溶液采用冻胶纺丝法，将纺丝所得凝胶丝进行萃取和热牵伸得到表面光滑的高耐切割UHMWPE长丝纤维；

所述硅烷偶联剂的用量为纳米结晶相碳化硅的0.05-10wt％；

所述硅烷偶联剂包含KH550、乙烯基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷；

所述硅烷偶联剂还包含超支化聚乙烯改性二甲基苯基(2-甲基-3-羟基-丙基)硅烷；

所述超支化聚乙烯改性二甲基苯基(2-甲基-3-羟基-丙基)硅烷的方法如下：

Ⅰ)取六亚甲基二异氰酸酯、二甲基苯基(2-甲基-3-羟基-丙基)硅烷、二月桂酸二丁基锡在甲苯中混合，在80℃下反应3小时，经乙醇洗涤后，40℃下真空干燥，得产物1；

Ⅱ)在反应釜中输入乙烯，加入溶于甲苯的烷基铝和催化剂，提升乙烯的压力为0.1～2.0MPa，控制温度为65℃，反应时间为30分钟；反应结束后往产物溶液中通入氧气，反应时间为2小时；最后用酸化乙醇还原并沉淀，过滤洗涤，得到超支化聚乙烯；

Ⅲ)将超支化聚乙烯、产物1和二月桂酸二丁基锡在甲苯中混合，在80℃下反应3小时，经乙醇洗涤后，40℃下真空干燥，得超支化聚乙烯改性二甲基苯基(2-甲基-3-羟基-丙基)硅烷；

所述步骤4)的具体步骤如下：

a)将超高分子量聚乙烯和处理过的纳米结晶相碳化硅在超声波状态下均匀分散在溶剂中，后经乳化机高速剪切搅拌，告诉剪切搅拌的速度为1000-3000r/min，搅拌时间为2～4小时，混合均匀得到质量浓度为10％～20％的纺丝溶液1；

b)将步骤a)中的纺丝溶液1在0～5℃下放置6～18小时，得到纺丝溶液2；

c)将步骤b)中的纺丝溶液2室温下放置24小时后，继续加入溶剂，得到质量浓度为6％～10％的纺丝溶液3；

d)将步骤c)中的纺丝溶液3采用冻胶纺丝法，纺丝温度为220～280℃，纺丝后经萃取和热牵伸得到复合纤维；

所述步骤4)中的溶剂为白油和润滑油。

2.权利要求1所述的一种表面光滑的高耐切割UHMWPE长丝纤维的制备方法，其特征在于，所述纳米结晶相碳化硅的粒径为0.1-300μm。

3.权利要求1所述的一种表面光滑的高耐切割UHMWPE长丝纤维的制备方法，其特征在于，所述纳米结晶相碳化硅的晶型为β晶型。

4.权利要求1所述的一种表面光滑的高耐切割UHMWPE长丝纤维的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯和处理过的纳米结晶相碳化硅的重量份比为(70-99)：(1-30)。

5.权利要求1所述的一种表面光滑的高耐切割UHMWPE长丝纤维的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的分子量为3×10⁶-7×10⁶g/mol。