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一種增溶型超高分子量超細(xì)聚乙烯制備的纖維及其制備方法與流程

文檔序號:12579315閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種纖維,其特征在于,所述纖維的原料中主要包括增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯;

所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯的粘均分子量(Mv)大于1×106;所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯為球形或類球形顆粒,平均粒徑為10~100μm,標(biāo)準(zhǔn)差為2μm-15μm,堆密度為0.1g/mL~0.3g/mL;所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯中溶劑的重量百分含量為大于0且小于等于98wt%;

所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯采用選自方法(1)或方法(2)中的一種的制備方法制得:

所述方法(1)包括以下步驟:

(1a)在催化劑和分散介質(zhì)的作用下,乙烯進(jìn)行聚合反應(yīng);其中,聚合反應(yīng)的溫度為-20~100℃;其中,乙烯中的一氧化碳含量少于5ppm,二氧化碳少于15ppm,共軛二烯烴含量少于10ppm;

(1b)步驟(1a)的聚合結(jié)束后,加入溶劑,然后通過分餾的方法去除所述分散介質(zhì),得到所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯;

所述方法(2)包括以下步驟:

(2a)在催化劑、分散介質(zhì)和溶劑的作用下,乙烯進(jìn)行聚合反應(yīng);其中,聚合反應(yīng)的溫度為-20~100℃;其中,乙烯中的一氧化碳含量少于5ppm,二氧化碳少于15ppm,共軛二烯烴含量少于10ppm;

(2b)步驟(2a)的聚合結(jié)束后,通過分餾的方法去除所述分散介質(zhì),得到所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯;

上述方法(1)或方法(2)中,所述分散介質(zhì)的沸點(diǎn)低于所述溶劑的沸點(diǎn)且至少低5℃;

上述方法(1)或方法(2)中,所述催化劑通過包括以下步驟的方法制備得到:

(a)將鹵化鎂、醇類化合物、助劑、部分的內(nèi)給電子體和溶劑混合,制得混合物I;

(b)在反應(yīng)器中加入上述的混合物I,預(yù)熱到-30℃~30℃,滴加鈦化合物;或者,在反應(yīng)器中加入鈦化合物,預(yù)熱到-30℃~30℃,滴加上述的混合物I;

(c)滴加完成后,反應(yīng)體系經(jīng)過30分鐘~3小時(shí)升溫至90℃~130℃,加入剩余的內(nèi)給電子體繼續(xù)反應(yīng);

(d)濾除反應(yīng)體系的液體,加入剩余的鈦化合物,繼續(xù)反應(yīng);

(e)反應(yīng)完成后,后處理得到所述的催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維,其特征在于,所述原料中除所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯外,還包括抗氧劑。優(yōu)選地,抗氧劑的添加量相對于100重量份增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯,為0.01-1重量份,還優(yōu)選為0.02-0.5重量份。具體的,所述纖維由含有抗氧劑的所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯制得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維,其特征在于,所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯中溶劑的重量百分含量優(yōu)選為大于0且小于等于80wt%,還優(yōu)選為大于0且小于等于50wt%,更優(yōu)選為10-50wt%,還更優(yōu)選為20-40wt%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的纖維,其特征在于,所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯的粒徑分布近似于正態(tài)分布。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的纖維,其特征在于,所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯的粘均分子量(Mv)大于等于1.5×106,優(yōu)選地為1.5×106~4.0×106;所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯的分子量分布Mw/Mn為2~15,優(yōu)選為3~10,還優(yōu)選為4~8。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的纖維,其特征在于,所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯的平均粒徑優(yōu)選為20μm-90μm,還優(yōu)選為30-85μm,更優(yōu)選為50μm-80μm;所述標(biāo)準(zhǔn)差優(yōu)選為5μm-15μm,更優(yōu)選為6μm-12μm,還優(yōu)選為8μm-10μm;所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯的堆密度優(yōu)選為0.15g/mL-0.25g/mL,例如0.2g/mL。

7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述纖維的制備方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟:

1)將包含所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯的原料溶解在溶劑中得到紡絲溶液或凝膠;

2)通過凍膠紡絲方法紡絲,得到凝膠纖維;

3)牽伸;制得所述纖維。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述混合物中除所述增溶型超高分子量超細(xì)粒徑聚乙烯外,還包括抗氧劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,抗氧劑的添加量相對于100重量份增溶型超高分子量超細(xì)粒徑,為0.01-1重量份,還優(yōu)選為0.02-0.5重量份。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法,其特征在于,步驟3)的牽伸步驟前,包括通過凝固劑或萃取劑將溶劑萃取的步驟。優(yōu)選地,所述凝固劑或萃取劑選用低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑,例如是下述低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑中的一種或多種:石油醚、二氯甲烷、環(huán)己烷等。

優(yōu)選地,所述步驟3)中的牽伸采用熱箱或熱輥牽伸,也可以采用熱浴牽伸方式。

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