CN102493168A - 改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法 - Google Patents
改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102493168A CN102493168A CN2011104342786A CN201110434278A CN102493168A CN 102493168 A CN102493168 A CN 102493168A CN 2011104342786 A CN2011104342786 A CN 2011104342786A CN 201110434278 A CN201110434278 A CN 201110434278A CN 102493168 A CN102493168 A CN 102493168A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular weight
- weight polyethylene
- ultra
- high molecular
- cross
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 90
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 84
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 21
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 96
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 79
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical group C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 claims description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical group C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 206010042674 Swelling Diseases 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920010741 Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006253 high performance fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920006113 non-polar polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
本发明有光敏剂和热引发剂共同引发交联，增加了超高分子量聚乙烯纤维表面及内部交联点，提高了交联剂交联效率，更加有效的阻碍超高分子量聚乙烯纤维分子间相对滑移，增加纤维的抗蠕变性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种改善超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维的方法，具体地说是一种改善UHMWPE纤维抗蠕变性的方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯纤维有着其他高性能纤维无法比拟的力学性能(见表1），弥补了高性能碳纤维、碳化硅纤维等断裂应变小的缺点，因而被广泛地应用于国防军需装备、航空航天、海洋工程、体育休闲用品、通讯光缆补强、特殊建筑材料等领域。由于UHMWPE纤维性能优越，世界各国对其有极大兴趣和相当的重视。
表1 UHMWPE纤维与其他纤维的性能比较
然而，由于聚乙烯是柔性链的无极性高分子，分子间作用力低，纤维在长时间力的作用下容易发生较大的蠕变，导致尺寸、形态的不稳定，严重限制了纤维在许多方面特别是高强绳索领域的应用。因此蠕变是UHMWPE纤维存在的主要问题之一，在使用中掌握其蠕变性能和蠕变规律是十分必要的。研究纤维分子结构与蠕变之间的关系，采用多种方法改善纤维的蠕变性能，对促进UHMWPE纤维的进一步发展和应用有重要的意义。
经研究发现，交联结构可以提高超高分子量聚乙烯纤维分子间的相互作用力，可改善超高分子量聚乙烯的抗蠕变性能。很多学者也都利用多种方法对此进行了诸多研究。贾润礼采用插层法技术用鳞片状石墨对UHMWPE 进行了改性，起到了增强和抗蠕变的作用。德国O.Jacobs等发现在超高分子量聚乙烯纤维中加入HDPE，其蠕变性比纯的超高分子量聚乙烯慢。陈聚文等对超高分子量聚乙烯进行紫外辐照交联，光敏剂为二苯甲酮，有效地改善了纤维的抗蠕变性能，并且纤维的声速取向和结晶度变化不大，而密度有所增加。清华大学采用过氧化二苯甲酰为交联剂对超高分子量聚乙烯进行改性研究，发现其抗冲击强度，耐热性及抗疲劳性能都有提高。
但这些方法对超高分子量聚乙烯纤维的抗蠕变性能提高都不明显，且引发剂的选择都是从单一的光敏剂入手，并没有考虑采用光敏剂和热引发剂共引发的方法。我们选择的是一种光敏剂二苯甲酮和热引发剂过氧化二异丙苯共同引发的方法，使超高分子量聚乙烯纤维分子间交联点更多，尽可能提高交联剂的交联效率。
发明内容
针对背景技术的不足，本发明的目的在于提供一种改善超高分子量聚乙烯抗蠕变性能的方法，它能有效地改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下具体技术方案：
一种改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，所述方法具体步骤如下：
（1）正庚烷浸泡处理：将UHMWPE纤维完全浸入正庚烷中进行一段时间的溶胀处理；
（2）丙酮洗涤：将溶胀后的UHMWPE纤维利用丙酮溶液采用超声波震荡进行洗涤，然后置于烘箱内烘干至恒重；
（3）交联液浸泡：首先配制含交联剂和引发剂的丙酮的溶液作为交联液；将步骤（2）处理后的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并通入氮气以充分排出氧气；
（4） 交联过程：将步骤（3）处理后的超高分子量聚乙烯纤维放入紫外辐照设备中进行辐照交联，然后进行热处理。
所述步骤（1）中正庚烷浸泡处理时间为12～24h。
所述步骤（2）中超声波震荡频率为50Hz～100Hz，温度为20℃～35℃，时间为10min～20min，所述的烘干温度为25～40℃。
所述步骤（3）中交联液中交联剂的添加量为丙酮质量的20%～30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的1%～3%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=1:9～9:1。
所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
所述的交联液浸泡时间为20min～40min。
所述步骤（4）的紫外辐照时间为30～120min；所述热处理温度为120℃～150℃。
本发明的有益效果：
本发明有光敏剂和热引发剂共同引发交联，增加了超高分子量聚乙烯纤维表面及内部交联点，提高了交联剂交联效率，更加有效的阻碍超高分子量聚乙烯纤维分子间相对滑移，增加纤维的抗蠕变性能。
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例，但实施例不限制本发明。
实施例1
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经12h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为50Hz，温度为20℃，时间为10分钟，然后置于烘箱内25℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的20%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的1%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=1:9。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡20min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行30min辐照交联后进行3min热处理，热处理温度为120℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例2
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经24h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为25℃，时间为20分钟，然后置于烘箱内30℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的20%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的2%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=1:4。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡20min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行60min辐照交联后进行6min热处理，热处理温度为120℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例3
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经18h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为50Hz，温度为30℃，时间为15分钟，然后置于烘箱内25℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的20%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的1%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=3:7。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡30min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行90min辐照交联后进行9min热处理，热处理温度为140℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例4
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经18h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为30℃，时间为10分钟，然后置于烘箱内35℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的2%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=2:3。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡30min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行120min辐照交联后进行3min热处理，热处理温度为150℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例5
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经18h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为20℃，时间为20分钟，然后置于烘箱内30℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的1%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=3:2。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡30min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行90min辐照交联后进行6min热处理，热处理温度为140℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例6
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经18h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为25℃，时间为15分钟，然后置于烘箱内30℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的1%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=7:3。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡30min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行60min辐照交联后进行9min热处理，热处理温度为130℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例7
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经24h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为25℃，时间为15分钟，然后置于烘箱内30℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的3%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=4:1。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡30min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行120min辐照交联后进行9min热处理，热处理温度为140℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例8
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经24h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡50Hz，温度为25℃，时间为20分钟，然后置于烘箱内40℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的25%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的3%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=7:3。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡30min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行120min辐照交联后进行9min热处理，热处理温度为140℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例9
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经18h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为25℃，时间为15分钟，然后置于烘箱内30℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的2%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=2:3。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡30min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行120min辐照交联后进行3min热处理，热处理温度为130℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例10
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经12h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为25℃，时间为15分钟，然后置于烘箱内30℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的25%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的2%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=3:7。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡30min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行120min辐照交联后进行6min热处理，热处理温度为130℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例11
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经24h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为25℃，时间为20分钟，然后置于烘箱内35℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的20%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的2%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=4:1。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡40min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行120min辐照交联后进行6min热处理，热处理温度为150℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例12
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经24h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为25℃，时间为15分钟，然后置于烘箱内30℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的2%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=9:1。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡40min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行120min辐照交联后进行9min热处理，热处理温度为120℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例13
（1）取一定长度的超高分子量聚乙烯浸入正庚烷中经24h溶胀；
（2）利用丙酮溶液将其采用超声波震荡进行洗涤，超声波震荡频率为100Hz，温度为35℃，时间为20分钟，然后置于烘箱内40℃烘干至恒重；
（3）交联液的配制：交联剂的添加量为丙酮质量的30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的3%。所述光敏剂与热引发剂的比例为光敏剂：热引发剂=9:1。所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
（4）向交联液中通10分钟氮气以充分赶氧，然后将预处理的UHMWPE纤维浸泡于交联液中，并继续通入氮气10分钟以充分赶氧，再浸泡40min。
（5）将经过交联液浸泡的超高分子量聚乙烯放入紫外辐照设备中进行120min辐照交联后进行9min热处理，热处理温度为150℃即可制得所述的具有高抗蠕变性能的超高分子量聚乙烯纤维。
实施例所述的改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法结果列于表2中，0号试样为对比实施例，即未经过本发明方法处理过的超高分子量聚乙烯纤维。
表2
| 实施例编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 蠕变（%） | 7.848 | 5.097 | 5.736 | 5.209 | 3.287 | 4.036 | 2.858 |
| 实施例编号 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| 蠕变（%） | 1.753 | 2.260 | 3.263 | 3.338 | 2.998 | 4.276 | 4.836 |
Claims (8)
1.一种改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：
（1）正庚烷浸泡处理：将超高分子量聚乙烯纤维浸入正庚烷中进行溶胀处理，处理时间为12h～24h；
（2）丙酮洗涤：将溶胀后的超高分子量聚乙烯纤维采用超声波震荡进行洗涤，然后置于烘箱内烘干至恒重；
（3）交联液浸泡：首先配制含交联剂和引发剂的丙酮的溶液作为交联液；将步骤（2）处理后的超高分子量聚乙烯纤维浸泡于交联液中，并通入氮气以排出氧气，再浸泡20～40min；
交联过程：将步骤（3）处理后的超高分子量聚乙烯纤维放入紫外辐照设备中进行辐照交联，然后热处理3～9min。
2.根据权利要求1所述的改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，其特征在于，所述步骤（1）中正庚烷浸泡处理时间为12小时。
3.根据权利要求1所述的改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，其特征在于，所述步骤（2）中超声波震荡频率为50Hz～100Hz，温度为20℃～35℃，时间为10min～20min，所述的烘干温度为25℃～40℃。
4.根据权利要求1所述的改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，其特征在于，所述步骤（3）中交联液中交联剂的添加量为丙酮质量的20%～30%；所述的引发剂包括光敏剂与热引发剂，其二者的总添加量为丙酮质量的1%～3%。
5.根据权利要求4所述的改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，其特征在于，所述的光敏剂为二苯甲酮，热引发剂为过氧化二异丙苯。
6.根据权利要求5所述的改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，其特征在于，所述引发剂比例为光敏剂：热引发剂=1:9～9:1。
7.根据权利要求6所述的改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，其特征在于，所述的交联液浸泡时间为20min～40min。
8.根据权利要求7所述的改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法，其特征在于，所述步骤（4）的紫外辐照时间为30～120min；所述热处理温度为120℃～150℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110434278.6A CN102493168B (zh) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | 改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110434278.6A CN102493168B (zh) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | 改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102493168A true CN102493168A (zh) | 2012-06-13 |
| CN102493168B CN102493168B (zh) | 2014-07-30 |
Family
ID=46185025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110434278.6A Active CN102493168B (zh) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | 改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102493168B (zh) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102731033A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-17 | 华东理工大学 | 一种废旧人造草丝纤维增韧增强水泥基材料及其制备方法 |
| CN103234841A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-07 | 上海化工研究院 | 一种测试超高分子量聚乙烯纤维拉伸蠕变性能的方法 |
| CN103526326A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高模低缩型活化工业丝及其制备方法 |
| CN103526325A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯拒水fdy纤维及其制备方法 |
| CN103541037A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-29 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高强安全带工业丝及其制备方法 |
| CN103556291A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯fdy纤维及其制备方法 |
| CN103556290A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高等级公路防护栏骨架材料工业丝及其制备方法 |
| CN103556292A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝及其制备方法 |
| CN103556293A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法 |
| CN103556294A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯及其制备方法 |
| CN103556288A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高强车模工业丝及其制备方法 |
| CN103556289A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯及其制备方法 |
| CN103556286A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯poy纤维及其制备方法 |
| CN103556285A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的超低收缩工业丝及其制备方法 |
| CN105862422A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-08-17 | 东华大学 | 一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法 |
| CN107201653A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-26 | 巢湖市天宇渔具有限公司 | 一种渔网线的表面处理工艺 |
| CN107558263A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-09 | 江苏工程职业技术学院 | 一种超高分子量聚乙烯床品面料的涂料印花工艺 |
| CN107604688A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-19 | 江苏工程职业技术学院 | 一种超高分子量聚乙烯面料的涂料染色工艺 |
| CN108130766A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-06-08 | 江苏工程职业技术学院 | 一种激光处理超高分子量聚乙烯提高涂料染色摩擦牢度的方法 |
| CN111619174A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-09-04 | 戴文忠 | 一种抗蠕变的冷缩电缆中间接头材料及其制备方法 |
| CN114457580A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-10 | 北京理工艾尔安全科技有限公司 | 一种复合膜材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1431358A (zh) * | 2003-01-30 | 2003-07-23 | 东华大学 | 同时提高高强聚乙烯纤维耐热、抗蠕变和粘接性的方法 |
| CN101024919A (zh) * | 2007-02-01 | 2007-08-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种超高分子量聚乙烯纤维表面改性的方法 |
| US20100249831A1 (en) * | 2007-10-05 | 2010-09-30 | Martin Pieter Vlasblom | Low creep, high strength uhmwpe fibres and process for producing thereof |
-
2011
- 2011-12-22 CN CN201110434278.6A patent/CN102493168B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1431358A (zh) * | 2003-01-30 | 2003-07-23 | 东华大学 | 同时提高高强聚乙烯纤维耐热、抗蠕变和粘接性的方法 |
| CN101024919A (zh) * | 2007-02-01 | 2007-08-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种超高分子量聚乙烯纤维表面改性的方法 |
| US20100249831A1 (en) * | 2007-10-05 | 2010-09-30 | Martin Pieter Vlasblom | Low creep, high strength uhmwpe fibres and process for producing thereof |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 陈聚文等: "超高分子量聚乙烯纤维蠕变性能改性研究", 《合成纤维》 * |
| 黄鑫等: "紫外辐照交联改性UHMWPE纤维的研究", 《合成纤维工业》 * |
Cited By (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102731033A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-17 | 华东理工大学 | 一种废旧人造草丝纤维增韧增强水泥基材料及其制备方法 |
| CN102731033B (zh) * | 2012-07-02 | 2013-07-10 | 华东理工大学 | 一种废旧人造草丝纤维增韧增强水泥基材料及其制备方法 |
| CN103234841A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-07 | 上海化工研究院 | 一种测试超高分子量聚乙烯纤维拉伸蠕变性能的方法 |
| CN103234841B (zh) * | 2013-05-06 | 2016-02-10 | 上海化工研究院 | 一种测试超高分子量聚乙烯纤维拉伸蠕变性能的方法 |
| CN103556292B (zh) * | 2013-10-14 | 2015-08-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝及其制备方法 |
| CN103556291B (zh) * | 2013-10-14 | 2015-08-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯fdy纤维及其制备方法 |
| CN103556291A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯fdy纤维及其制备方法 |
| CN103556290A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高等级公路防护栏骨架材料工业丝及其制备方法 |
| CN103556292A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝及其制备方法 |
| CN103556293A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法 |
| CN103556294A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯及其制备方法 |
| CN103556288A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高强车模工业丝及其制备方法 |
| CN103556289A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯及其制备方法 |
| CN103556286A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯poy纤维及其制备方法 |
| CN103556285A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-05 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的超低收缩工业丝及其制备方法 |
| CN103556289B (zh) * | 2013-10-14 | 2015-04-01 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯及其制备方法 |
| CN103526326B (zh) * | 2013-10-14 | 2015-06-17 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高模低缩型活化工业丝及其制备方法 |
| CN103526325B (zh) * | 2013-10-14 | 2015-06-17 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯拒水fdy纤维及其制备方法 |
| CN103526325A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯拒水fdy纤维及其制备方法 |
| CN103541037A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-29 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高强安全带工业丝及其制备方法 |
| CN103556285B (zh) * | 2013-10-14 | 2016-01-13 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的超低收缩工业丝及其制备方法 |
| CN103526326A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高模低缩型活化工业丝及其制备方法 |
| CN103556293B (zh) * | 2013-10-14 | 2016-03-30 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法 |
| CN103556290B (zh) * | 2013-10-14 | 2016-03-30 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高等级公路防护栏骨架材料工业丝及其制备方法 |
| CN103556286B (zh) * | 2013-10-14 | 2016-05-11 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯poy纤维及其制备方法 |
| CN103556288B (zh) * | 2013-10-14 | 2016-05-11 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变聚酯的高强车模工业丝及其制备方法 |
| CN103556294B (zh) * | 2013-10-14 | 2016-05-11 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种抗蠕变抗水解聚酯及其制备方法 |
| CN105862422A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-08-17 | 东华大学 | 一种改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法 |
| CN107201653A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-26 | 巢湖市天宇渔具有限公司 | 一种渔网线的表面处理工艺 |
| CN107558263A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-09 | 江苏工程职业技术学院 | 一种超高分子量聚乙烯床品面料的涂料印花工艺 |
| CN107604688A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-19 | 江苏工程职业技术学院 | 一种超高分子量聚乙烯面料的涂料染色工艺 |
| CN108130766A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-06-08 | 江苏工程职业技术学院 | 一种激光处理超高分子量聚乙烯提高涂料染色摩擦牢度的方法 |
| CN108130766B (zh) * | 2018-01-09 | 2020-01-17 | 江苏工程职业技术学院 | 一种激光处理超高分子量聚乙烯提高涂料染色摩擦牢度的方法 |
| CN111619174A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-09-04 | 戴文忠 | 一种抗蠕变的冷缩电缆中间接头材料及其制备方法 |
| CN114457580A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-10 | 北京理工艾尔安全科技有限公司 | 一种复合膜材料及其制备方法 |
| CN114457580B (zh) * | 2022-01-19 | 2023-11-10 | 北京理工艾尔安全科技有限公司 | 一种复合膜材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102493168B (zh) | 2014-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102493168A (zh) | 改善超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法 | |
| CN103469573B (zh) | 一种芳纶纤维在co2超临界流体中通过拉伸取向与化学交联提高力学性能的方法 | |
| CN104372603B (zh) | 一种芳纶纤维表面接枝改性方法 | |
| CN110229374A (zh) | 一种高强度取向型聚乙烯醇水凝胶的制备方法及应用 | |
| CN101538793A (zh) | 提高超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能的方法 | |
| CN104032565B (zh) | 一种微波超声共处理碳纤维表面的化学改性方法及装置 | |
| CN104746165B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯多孔纤维及其制备方法 | |
| CN1817943A (zh) | 一种高分子材料功能化改性方法 | |
| CN103993479A (zh) | 一种硅烷交联改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法 | |
| CN103866554B (zh) | 一种高表面粘结性对位芳纶的制备方法 | |
| CN103924445B (zh) | 一种丙纶工业丝布接枝改性方法 | |
| CN101979429A (zh) | 一种聚四氟乙烯制品表面改性的方法 | |
| CN101831802B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维表面紫外辐照二步接枝法 | |
| CN108330692A (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维分步改性及其复合材料制备方法 | |
| CN103469602A (zh) | 一种芳纶纤维在超临界流体中拉伸取向提高力学性能的方法 | |
| CN106832386A (zh) | 一种有机气凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN113897011B (zh) | 抗冲击柔性防护材料及其制备方法 | |
| CN106120330A (zh) | 一种硅烷偶联剂改性芳纶纤维的方法 | |
| CN105002719A (zh) | 一种芳纶纤维表面改性方法 | |
| CN110591137A (zh) | 一种聚氨酯载体表面亲水改性的方法 | |
| CN105063993B (zh) | 一种增强聚氨酯纤维拉伸力学性能的方法 | |
| Lu et al. | Stretchable, tough and elastic nanofibrous hydrogels with dermis-mimicking network structure | |
| CN107434854A (zh) | 一种有机硅泡沫材料及其制备方法 | |
| CN105063995A (zh) | 一种增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法 | |
| CN106832073A (zh) | 大分子链模板法制备聚丙烯酸类复合高分子水凝胶的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |