CN1035308A - 超高分子量高定向聚烯烃产品及其制造方法和应用 - Google Patents

超高分子量高定向聚烯烃产品及其制造方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN1035308A
CN1035308A CN88107872A CN88107872A CN1035308A CN 1035308 A CN1035308 A CN 1035308A CN 88107872 A CN88107872 A CN 88107872A CN 88107872 A CN88107872 A CN 88107872A CN 1035308 A CN1035308 A CN 1035308A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plasma treatment
product
molecular weight
yarn
long filament
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.)
Pending
Application number
CN88107872A
Other languages
English (en)
Inventor
马丁纳斯·约翰内斯·尼古拉斯·雅各斯
亨德利卡斯·约翰内斯·约瑟夫·鲁滕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dyneema VOF
Original Assignee
Dyneema VOF
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dyneema VOF filed Critical Dyneema VOF
Publication of CN1035308A publication Critical patent/CN1035308A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B19/00—Treatment of textile materials by liquids, gases or vapours, not provided for in groups D06B1/00 - D06B17/00
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
    • D06M10/02—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements ultrasonic or sonic; Corona discharge
    • D06M10/025—Corona discharge or low temperature plasma
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16—Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/18—Synthetic fibres consisting of macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/50—Modified hand or grip properties; Softening compositions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种由6000,000克/摩尔(重均分子量)以上的超高分子量高定向聚烯烃构成的产品，特别是长丝、纤维、纱线、织物和薄膜，它们特别对常用的基料具有良好的湿润性及粘接性，该产品的表面经受了等离子处理，此外，本发明还涉及制造这些产品的方法及其与常用的基料一起用来制造复合材料的应用。在这些复合材料中，例如：根据本发明的纱线，显示出比未经等离子处理的相应纱线明显高的粘接强度，而它的拉伸强度并未由于等离子处理而降低。

Description

本发明涉及了由600，000克/摩尔（重均分子量）以上的超高分子量高定向聚烯烃构成的产品，特别是长丝、纤维、纱线、织物和薄膜，它们对常用的基体材料具有良好的湿润性及粘接性。本发明还涉及了这些产品的制造方法及所制造的复合材料的用途。
在EP-0006275中公开了一种改进芳族聚酰胺纤维粘接性能的方法，该方法包括使纤维经受等离子处理，该方法的缺点是纤维的拉伸强度由于等离子处理而降低。
在EP-0062491中公开了一种制造复合材料的方法，其中增强材料被嵌入普通的聚合物基料中，这些增强材料可以是分子量低于300，000的聚烯烃长丝和纤维，它们要经受等离子处理，以便改进其与基料的粘性。在这种情况下，又出现由于等离子处理增强材料而使拉伸强度减弱的问题。
本发明的目的在于改进聚烯烃产品（例如特别是长丝、纤维、纱线、织物和薄膜）的湿润性和粘接性，特别是对普通基料的湿润性及粘接性，同时又不降低其拉伸强度。
本发明的目的是这样实现的，将600，000克/摩尔（重均分子量）以上的超高分子量高定向聚烯烃构成的产品，特别是长丝、纤维、纱线、织物和薄膜，使其表面接受等离子处理。
令人惊奇的是等离子处理过的产品，其原有的由于高度定向及超高分子量造成的极高的拉伸强度并未降低，所以根据本发明的产品特别适于作增强材料进而与普通基料一起制造复合材料。
根据本发明的产品最好是由600，000至6，000，000克/摩尔或更高超高分子量的聚乙烯，特别是线性聚乙烯构成。
根据本发明的产品，特别是长丝、纤维、纱线、织物和薄膜作为增强材料被嵌入聚合物基料中制造复合材料。如果合适的话，它们可以与其它的常用增强材料例如玻璃纤维、石墨纤维或类似物一起使用，所述聚合物基料例如热固性树脂象酚醛树脂，环氧树脂，乙烯基酯树脂，聚酯树脂、丙烯酸树脂及其类似物，或极性热塑性基料象聚（甲基）丙烯酸甲酯。根据本发明进行等离子处理（它不会引起拉伸强度的降低）导致本发明的长丝、纤维等显示出对基料很好的粘接性，因此它们的高拉伸强度可得到充分利用。
根据本发明，产品的高度定向是经这样的方法形成的，对于长丝或由其制成的纤维、纱线和织物，把长丝进行充分的拉伸，特别是其拉伸比大于20，最好大于30，而对于薄膜则以相类似的拉伸比进行单向或双向拉伸。
由高定向聚烯烃构成的并经受本发明等离子处理的产品最好是由所谓的凝胶方法制成。所述凝胶法包括：将特定的超高分子量聚烯烃，特别是聚乙烯，溶解在溶剂中，在高于聚烯烃溶解温度下形成溶液，从而获得长丝或带，将长丝或带冷却到溶解温度以下，以便凝胶或除去溶剂，然后拉伸。这种生产长丝的方法已在GB-A2，042，414和2，051，667中叙述，而由超高分子量聚烯烃生产高定向，双向拉伸薄膜的内容则是西德专利申请公开说明书3，724，434的主题。
根据本发明的产品最好是由聚乙烯，特别是线性聚乙烯构成，聚乙烯中可以含有少量，最好至多5%（摩尔）的一种或多种可与其共聚的烯烃，例如丙烯、丁烯、戊烯、己烯、4-甲基戊烯、辛烯和类似物。上述聚乙烯最好每1000碳原子能含有1至10个，特别是2至6个甲基或乙基。然而正如所述，也可使用其它聚烯烃，例如聚丙烯均聚物和共聚物。聚烯烃也可以含有少量的一种或多种其它聚合物，特别是1-烯烃聚合物。
根据本发明，长丝、或由其制成的产品和薄膜也可以是多孔的，在这种情况下，它们的密度最好在0.1至0.9克/厘米3之间，这可由控制凝胶长丝或带的溶剂蒸发来实现，于是留下泡孔。
根据本发明，由高定向超高分子量聚烯烃构成的等离子处理产品，其制造方法包括：使这些产品的表面经受等离子处理（如果必要的话先进行表面清理）。预先清理可包括：溶剂处理，以除去粘接在表面上的胶料，以及使要进行等离子处理的产品具有清洁表面的操作。
等离子处理是用惰性气体和/或活性气体或气体混和物进行的。最好使用活性气体。氮气和氦气可被用作惰性气体，空气，氧气、二氧化碳及氨气可被用作活性气体
等离子处理最好是在0.2至5毫米汞柱特别是1毫米汞柱的压力下;5至100KW/m3特别是在15和50KW/m3之间的能量密度下;尤其是在室温下以5至200秒的滞留时间进行。
最好在等离子处理之后立即进行化学处理，以便改进等离子处理产品的湿润性及粘接性，该化学处理可在产品的表面提供附加的活性基团，如羧基、羟基或羰基。这种处理可用不饱和化合物如丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸羟乙酯，衣康酸，乙烯基乙酸酯及其类似物进行。在这样情况下，最好使用阻聚剂，例如铁（Ⅲ）化合物，以防止不饱和化合物聚合。例如此化学处理可以这样进行，将等离子处理后的产品放入上述的一种不饱和化合物溶液中，例如放入丙烯酸溶液中。但是化学后处理也可在气相中进行。这种用于改进聚烯烃粘接性能的化学处理是已知的。
在较佳的方式中，实施本发明方法所用的是聚烯烃长丝，由它可以制造纤维，纱线和织物。用于长丝的等离子处理装置已在EP-0006275中描述。该装置包括一个毛细管入口和出口或各个这样的出入口，长丝由此处被连续地牵伸穿过该装置，在此装置中长丝受到等离子处理。然而下面所述的装置也可使用，其中长丝在处理室内环行，在这样情况下，长丝根据所需的滞留时间在转向辊上缠绕所需的圈数。
当然，在相应尺寸的等离子处理装置中处理大面积的织物或薄膜也是可行的。
采用本发明的长丝、纤维、纱线和织物作为增强材料来制造的复合材料特别适于制造运动产品，例如：网球拍、高尔夫球棒及其类似物，也可以采用这些复合材料制造头盔、船体、反弹道产品，高压管或类似物。
实施例：
将一根强度为2.4GPa，弹性模量为90GPa的800分特纱线（由大约400根分子量约为1.9X106的聚乙烯单丝构成），放入四氯化碳中洗涤以便除去胶料。
然后将该纱线在1毫米汞柱，25℃，能量密度为30千瓦/立方米的条件下，接受50秒由空气等离子作用的等离子处理。
使用该纱线制成一个含50%体积纱线和50%体积树脂（由100份Schering制造的Eurepox730
Figure 881078727_IMG1
和20份固化剂（XE278）组成）的宽3毫米，高4毫米，长150毫米的复合材料试样，该试样在23℃，1.5小时和80℃、1小时的条件下完全固化。随后切出18毫米长的试样，由ASTM方法D2344（加速弯曲试验）在2毫米/分钟的弯曲速度下测定层间剪切强度。
为了比较，使用未接受等离子处理的纱线制造相同的复合材料试样。
对于等离子处理的纱线试样其层间剪切强度为30.6±0.7MPa，而未经处理的纱线试样其层间剪切强度为12.9±0.8MPa。
相应的拉伸强度值分别为2.5±0.15GPa和2.4±0.05GPa。
这些数值说明，根据本发明的纱线在同样拉伸强度下其粘接强度是未处理纱线的两倍。

Claims (7)

1、由600，000克/摩尔(重均分子量)以上的超高分子量高定向聚烯烃构成的产品，特别是长丝、纤维、纱线、织物和薄膜，它们具有良好的湿润性及粘接性，尤其对常用的基体材料具有良好的湿润性及粘接性，其表面经受了等离子处理。
2、由权利要求1限定的产品，它由聚乙烯，特别是线性聚乙烯构成。
3、制造由权利要求1或2限定的产品的方法，它包括将超高分子量聚烯烃构成的，特别是高定向的长丝、纤维、织物和薄膜的表面经受等离子处理，如果合适可先清理表面。
4、由权利要求3限定的方法，其中等离子处理是用惰性和/或活性气体，特别是用活性气体进行的。
5、由权利要求3或4限定的方法，其中等离子处理是在0.2至5毫米汞柱，特别是在约1毫米汞柱的压力下，在5至100特别是在15至50千瓦/立方米之间的能量密度下，特别是在室温以5至200秒的滞留时间进行的。
6、由权利要求3至5之一限定的方法，其中进行附加的化学处理，以便改进湿润性及粘接性。
7、由权利要求1至6所限定的产品作为生产复合材料的应用。
CN88107872A 1987-10-02 1988-10-01 超高分子量高定向聚烯烃产品及其制造方法和应用 Pending CN1035308A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP3733426.3 1987-10-02
DE3733426 1987-10-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1035308A true CN1035308A (zh) 1989-09-06

Family

ID=6337523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN88107872A Pending CN1035308A (zh) 1987-10-02 1988-10-01 超高分子量高定向聚烯烃产品及其制造方法和应用

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0311197A3 (zh)
JP (1) JPH026657A (zh)
KR (1) KR910000813B1 (zh)
CN (1) CN1035308A (zh)
AU (1) AU607544B2 (zh)
BR (1) BR8805048A (zh)
ZA (1) ZA887381B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101532244B (zh) * 2008-12-19 2012-07-25 东华大学 等离子体处理超高分子量聚乙烯纤维改性的方法
CN103213652A (zh) * 2013-04-26 2013-07-24 东华大学 一种登陆艇及其制造方法
CN103213653A (zh) * 2013-04-26 2013-07-24 东华大学 一种冲锋舟及其制造方法
CN103213651A (zh) * 2013-04-26 2013-07-24 东华大学 一种可折叠小艇及其制造方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02194033A (ja) * 1989-01-23 1990-07-31 Mitsui Petrochem Ind Ltd 接着性を改良したポリオレフィン成形品の製造方法
US5006390A (en) * 1989-06-19 1991-04-09 Allied-Signal Rigid polyethylene reinforced composites having improved short beam shear strength
DE59009344D1 (de) * 1990-01-03 1995-08-03 Wolff Walsrode Ag Verfahren zur Behandlung von Polyolefinfolien.
FR2677368B1 (fr) * 1991-06-10 1994-09-30 Inst Textile De France Procede de greffage comportant un traitement electrique sous atmosphere d'azote.
US5805264A (en) * 1992-06-09 1998-09-08 Ciba Vision Corporation Process for graft polymerization on surfaces of preformed substates to modify surface properties
WO2005066577A1 (en) * 2004-01-01 2005-07-21 Dsm Ip Assets B.V. Ballistic-resistant article
EA016944B1 (ru) * 2005-08-17 2012-08-30 ИННЕГРИТИ, ЭлЭлСи Многослойная композитная структура
US9023451B2 (en) * 2011-09-06 2015-05-05 Honeywell International Inc. Rigid structure UHMWPE UD and composite and the process of making
US9023450B2 (en) 2011-09-06 2015-05-05 Honeywell International Inc. High lap shear strength, low back face signature UD composite and the process of making
US9023452B2 (en) 2011-09-06 2015-05-05 Honeywell International Inc. Rigid structural and low back face signature ballistic UD/articles and method of making
US10132010B2 (en) * 2012-07-27 2018-11-20 Honeywell International Inc. UHMW PE fiber and method to produce
US10132006B2 (en) 2012-07-27 2018-11-20 Honeywell International Inc. UHMWPE fiber and method to produce
ITBO20120612A1 (it) * 2012-11-07 2014-05-08 Veneto Nanotech S C P A Procedimento per il trattamento di un substrato in fibre e macchina per attuare tale procedimento.
KR101460446B1 (ko) * 2013-07-24 2014-11-10 다이텍연구원 초고강도섬유직물의 고견뢰염색방법
JP2015227519A (ja) * 2014-06-02 2015-12-17 株式会社フジックス プラズマ処理を用いた縫い糸の着色方法及びその方法により着色された縫い糸
US9909240B2 (en) 2014-11-04 2018-03-06 Honeywell International Inc. UHMWPE fiber and method to produce
DE102015106749A1 (de) 2015-04-30 2016-11-03 Technische Universität Darmstadt Multifunktionale Ultraschallschneidvorrichtung zur Befestigung an einer Vorrichtung für einen minimalinvasiven Eingriff
KR101980371B1 (ko) * 2018-04-24 2019-05-20 가온스포츠 주식회사 플라즈마 처리를 통해 표면을 개질한 친환경 인조잔디 원사 및 이를 활용한 인조잔디 구조체
KR102230480B1 (ko) * 2019-11-19 2021-03-24 주식회사 비즈링크 습윤발열섬유를 이용한 타월의 제조방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3477902A (en) * 1965-10-14 1969-11-11 Radiation Res Corp Process for making tires by exposure to an ionized gas and treatment with resorcinol-formaldehyde/latex composition and the product
DE3277873D1 (en) * 1981-04-04 1988-02-04 Nat Res Dev Polymers in matrix reinforcement

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101532244B (zh) * 2008-12-19 2012-07-25 东华大学 等离子体处理超高分子量聚乙烯纤维改性的方法
CN103213652A (zh) * 2013-04-26 2013-07-24 东华大学 一种登陆艇及其制造方法
CN103213653A (zh) * 2013-04-26 2013-07-24 东华大学 一种冲锋舟及其制造方法
CN103213651A (zh) * 2013-04-26 2013-07-24 东华大学 一种可折叠小艇及其制造方法
CN103213653B (zh) * 2013-04-26 2016-04-06 东华大学 一种冲锋舟及其制造方法
CN103213651B (zh) * 2013-04-26 2016-04-20 东华大学 一种可折叠小艇及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH026657A (ja) 1990-01-10
KR910000813B1 (ko) 1991-02-09
BR8805048A (pt) 1989-05-09
ZA887381B (en) 1989-06-28
AU607544B2 (en) 1991-03-07
EP0311197A2 (en) 1989-04-12
KR890006898A (ko) 1989-06-16
AU2336988A (en) 1989-04-06
EP0311197A3 (en) 1990-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1035308A (zh) 超高分子量高定向聚烯烃产品及其制造方法和应用
US5183701A (en) Articles of highly oriented polyolefins of ultrahigh molecular weight, process for their manufacture, and their use
US5135804A (en) Network of polyethylene fibers
EP0301765B1 (en) Reinforcing fibrous material
EP0116845B1 (en) Consolidation of polyethylene fibrous networks
CA1284709C (en) Process for producing a crosslinked and oriented polyethylene film
US6172163B1 (en) Ultra-high molecular weight polyolefin fiber composite matrix, and process for the manufacture thereof
EP0091547B1 (en) Coated extended chain polyolefin fiber
CN1693544A (zh) 一种提高超高相对分子量聚乙烯表面粘结性能的方法
CN114059347A (zh) 一种提高超高分子量聚乙烯纤维与基体树脂结合性的表面改性方法
Tsukada et al. Grafting of methyl methacrylate onto silk fibers initiated by tri‐n‐butylborane
CN101403146A (zh) 一种超高分子量聚乙烯纤维表面改性的方法
EP0198565A1 (en) Process for preparing polyolefin articles with great adhesive strength for polymeric matrices, as well as for preparing reinforced matrix materials
JP3645968B2 (ja) 吸水性繊維の製造方法
EP0282220B1 (en) Polyolefin molded body and process for preparation thereof
KR960009000B1 (ko) 음향 재료
EP0310202A1 (en) Combinations of polyolefin filaments and yarns of low wetting and adhesive power and filaments and yarns of high wetting and adhesive power
Kunugi et al. Preparation of high‐modulus poly (ethylene terephthalate) fibers by vibrating hot drawing
JPH05132345A (ja) セメント製品用補強繊維の製造方法
JPH03279413A (ja) 高分子量ポリエチレン分子配向成形体
US5200274A (en) Process for surface-modifying polypropylene or polyethylene
CN115506046B (zh) 一种改性大豆蛋白纳米纤维材料及其制备方法
JPH01156531A (ja) マトリックスにおける機械振動に対して異なる制振応答を有するフィラメントの組み合わせおよびその使用
JPH02194033A (ja) 接着性を改良したポリオレフィン成形品の製造方法
JPS63275708A (ja) 超高分子量エチレン・プロピレン共重合体の分子配向成形体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication