CN109235032A - 一种抗冻耐磨高强度渔网线 - Google Patents

一种抗冻耐磨高强度渔网线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗冻耐磨高强度渔网线，包括以下按照重量份数计的组分制得：低密度聚乙烯60~90份、聚酰胺10~40份、马来酸酐2~6份、蒙脱土2~7份。本发明可以使两种不相容的树脂原料聚酰胺和低密度聚乙烯很好的融合在一起，低密度聚乙烯的引入明显改善了聚酰胺低温抗冻性能，预辐照低密度聚乙烯在熔融状态下与马来酸酐发生接枝反应，增强低密度聚乙烯与聚酰胺的相容性，蒙脱土的加入在低密度聚乙烯和聚酰胺相界面起到插层的作用，可以得到具有抗冻耐磨高强度的渔网线。

Description

一种抗冻耐磨高强度渔网线
技术领域
本发明属于渔具领域，具体涉及一种抗冻耐磨高强度渔网线。
背景技术
渔网线是渔业生产的重要网材料，不管是在海水或淡水捕捞的各种渔具、养殖网箱、网笼，还是湖泊、水库中的围栏网都需要使用渔网线，随着我国渔业的发展，多种高性能也逐渐推广使用，渔网线强度高、重量轻、性价比高的特点使渔网线在渔业生产领域取得了良好的使用效果，但现有技术中，渔网在冬天温度较低时，尤其是东北等高寒地区极度严寒环境下使用时，渔网容易受温度影响出现僵硬的情况，受冷变僵硬的渔网在受拉时，往往最边缘的网线承受拉力，由于边缘少数网线抗拉强度较低，并且鱼类入网后会对渔网进行冲击，在低温条件下，极其容易造成渔网的破损，且在长期使用过程中，容易磨损，造成渔类丢失，经济上蒙受损失，为了解决上述问题，一方面需要提高渔网在恶劣高寒环境下的抗冻适用能力，另一方面提高渔网的耐磨能力，增加韧性，保证长时间的使用。抗冻耐磨渔网线在现有技术文献中鲜有报道，市场上也少有类似产品，但有广大的产品应用潜在空间。
中国专利公开号：“CN105483859A ”公开了一种抗冻渔网，应用环氧树脂、有机硅树脂、聚丙烯酸、丙二醇醚、苯丙乳液、氯化钠、氧化锌、蒸馏水、防冻剂、增塑剂制成，抗冻效果不明显，防冻剂、增塑剂在水中容易迁移，污染水质。作为本领域技术人员，筮待开发一种抗冻耐磨高性能渔网线。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供了一种抗冻耐磨高强度渔网线材料。本发明通过采用预辐照引发接枝反应的发生，通过预辐照的剂量和时间来控制产生活性自由基浓度，进而控制接枝反应效率和接枝率，低密度聚乙烯和聚酰胺相容性得到很好的加强。本发明采用预辐照技术，在空气气氛下，对 低密度聚乙烯进行预辐照，预辐照的低密度聚乙烯在其分子链上产生大分子过氧化物，以在 低密度聚乙烯分子链上产生的大分子过氧化物作为引发剂，将经预辐照的低密度聚乙烯、聚酰胺、马来酸酐、蒙脱土混合，进行反应共混挤出，制备聚酰胺/低密度聚乙烯合金材料。得到的聚酰胺/低密度聚乙烯合金材料相容性好、流动性优良、综合物理机械性能好，尤其在强度和抗冲击方面的性能明显改善提供了一种高强度耐腐蚀耐老化的渔网线。
本发明通过以下技术方案实现：
一种抗冻耐磨高强度渔网线，由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯60~90份、改性有机硅树脂10~20份、聚酰胺10~40份、马来酸酐2~6份、蒙脱土2~7份。
一种抗冻耐磨高强度渔网线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称量各原料，将低密度聚乙烯进行预辐照处理：预辐照处理是将低密度聚乙烯装入大小适中的布袋内，平铺之后厚度是3~10mm，采用电子加速器作为辐照源，用β射线对低密度聚乙烯进行预辐照处理，预辐照剂量范围为2KGy~30KGy，预辐照的时间为5~30s；（2）聚酰胺/ 低密度聚乙烯合金单丝材料的制备：将经过预辐照处理的低密度聚乙烯与聚酰胺、 蒙脱土、改性有机硅树脂、改性有机硅树脂马来酸酐加入到高速混合器中混匀得到混合物料，混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗挤出，经挤出纺丝、牵伸、冷却，得到低含量聚酰胺/低密度聚乙烯单丝材料；（3)将洁净的单丝材料浸入丙烯酸单体溶液中，足够时间后，取出晾干，置于等离子处理室的两极板之间，抽真空，使真空度达60Pa，启动高频加热设备，保持灯丝电压为10V， 调节阳极电压，以改变功率 ，用紫外灯辐照引发接枝聚合；所述步骤（2）中的双螺杆挤出机加料口到口模各段温度为165~185℃、165~185℃、165~185℃、170~190℃、170~190℃、180~215℃、190~220℃、200~225℃、200~235℃、210~230℃。
进一步的，在所述步骤（2）之前，将聚酰胺在70℃~100℃真空烘箱中干燥8~12个小时。
进一步的，所述步骤（2）中双螺杆挤出机主机转速是100~500rpm/min，喂料转速是15~50rpm/min。
进一步的，所述步骤（2）中的双螺杆挤出机的直径为65，长径比为38。
进一步的，所述改性有机硅树脂为聚氨酯改性树脂有机硅树脂，由芳香族聚醚聚氨酯与二甲基硅烷共聚反应制得。
发明的有益效果：
本与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明采用预辐照技术使低密度聚乙烯分子链上产生的大分子过氧化物浓度适宜(过氧化物浓度太低，接枝效率和接枝率都会降低；过氧化物浓度太高，会产生不同程度的交联，也会降低接枝效率和接枝率)、分布均匀，避免了引发剂引起的马来酸酐均聚以及聚合物交联或降解等副反应，有效的降低界面张力从而实现界面黏结力的增强，并且能够得到稳定相尺寸：本发明可以使两种不相容的树脂原料聚酰胺和低密度聚乙烯很好的融合在一起，低密度聚乙烯的引入明显改善了聚酰胺低温冲击性能，预辐照低密度聚乙烯在熔融状态下与马来酸酐发生接枝反应，生成的接枝物可以降低 低密度聚乙烯和聚酰胺之间的界面张力，从而增强 低密度聚乙烯与聚酰胺的相容性，而且预辐照引发接枝相比于引发剂引发接枝反应，接枝率和接枝效率更高，反应可控性更强，蒙脱土的加入在 低密度聚乙烯和聚酰胺相界面起到插层的作用，可以得到具有双连续结构的聚酰胺/LLDE合金材料，形成互穿聚合物网络结构，经聚酰胺增强，抗冻性，耐低温性能增强，物理机械性能优良，强度、耐寒性、冲击性等力学性能好。
本发明相比现有技术具有以下优点：
具有平整分子结构的LDPE有利于改善聚酰胺的摩擦磨损性能，当转移层达到饱和状态后，共混物的耐磨性与其力学性能相关；共混物在摩擦过程中表现出严重的塑性变形和粘着磨损，但在共混体系的摩擦过程中，对摩擦磨损性能起主要作用的是受热软化的UHMWPE在磨损表面形成低剪切强度的界面层，从而使得聚酰胺渔网线的摩擦磨损性能明显改善。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种抗冻耐磨高强度渔网线，由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯90份、改性有机硅树脂20份、聚酰胺40份、马来酸酐5份、蒙脱土6份。
一种抗冻耐磨高强度渔网线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称量各原料，将低密度聚乙烯进行预辐照处理：预辐照处理是将低密度聚乙烯装入大小适中的布袋内，平铺之后厚度是3~10mm，采用电子加速器作为辐照源，用β射线对低密度聚乙烯进行预辐照处理，预辐照剂量范围为2KGy~30KGy，预辐照的时间为5~30s；（2）聚酰胺/ 低密度聚乙烯合金单丝材料的制备：将经过预辐照处理的低密度聚乙烯与聚酰胺、蒙脱土、改性有机硅树脂、马来酸酐加入到高速混合器中混匀得到混合物料，混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗挤出，经挤出纺丝、牵伸、冷却，得到低含量聚酰胺/低密度聚乙烯单丝材料；（3)将洁净的单丝材料浸入丙烯酸单体溶液中，足够时间后，取出晾干，置于等离子处理室的两极板之间，抽真空，使真空度达60Pa，启动高频加热设备，保持灯丝电压为10V，调节阳极电压，以改变功率，用紫外灯辐照引发接枝聚合；所述步骤（2）中的双螺杆挤出机加料口到口模各段温度为165~185℃、165~185℃、165~185℃、170~190℃、170~190℃、180~215℃、190~220℃、200~225℃、200~235℃、210~230℃。
进一步的，在所述步骤（2）之前，将聚酰胺在70℃~100℃真空烘箱中干燥8~12个小时。
进一步的，所述步骤（2）中双螺杆挤出机主机转速是100~500rpm/min，喂料转速是15~50rpm/min。
进一步的，所述步骤（2）中的双螺杆挤出机的直径为65，长径比为38。
进一步的，所述改性有机硅树脂为聚氨酯改性树脂有机硅树脂，由芳香族聚醚聚氨酯与二甲基硅烷共聚反应制得。
实施例2
一种抗冻耐磨高强度渔网线，由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯80份、改性有机硅树脂10份、聚酰胺40份、马来酸酐6份、蒙脱土7份。
一种抗冻耐磨高强度渔网线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称量各原料，将低密度聚乙烯进行预辐照处理：预辐照处理是将低密度聚乙烯装入大小适中的布袋内，平铺之后厚度是3~10mm，采用电子加速器作为辐照源，用β射线对低密度聚乙烯进行预辐照处理，预辐照剂量范围为2KGy~30KGy，预辐照的时间为5~30s；（2）聚酰胺/低密度聚乙烯合金单丝材料的制备：将经过预辐照处理的低密度聚乙烯与聚酰胺、蒙脱土、改性有机硅树脂、马来酸酐加入到高速混合器中混匀得到混合物料，混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗挤出，经挤出纺丝、牵伸、冷却，得到低含量聚酰胺/低密度聚乙烯单丝材料；（3)将洁净的单丝材料浸入丙烯酸单体溶液中，足够时间后，取出晾干，置于等离子处理室的两极板之间，抽真空，使真空度达60Pa，启动高频加热设备，保持灯丝电压为10V，调节阳极电压，以改变功率，用紫外灯辐照引发接枝聚合；所述步骤（2）中的双螺杆挤出机加料口到口模各段温度为165~185℃、165~185℃、165~185℃、170~190℃、170~190℃、180~215℃、190~220℃、200~225℃、200~235℃、210~230℃。
进一步的，在所述步骤（2）之前，将聚酰胺在70℃~100℃真空烘箱中干燥8~12个小时。
进一步的，所述步骤（2）中双螺杆挤出机主机转速是100~500rpm/min，喂料转速是15~50rpm/min。
进一步的，所述步骤（2）中的双螺杆挤出机的直径为65，长径比为38。
进一步的，所述改性有机硅树脂为聚氨酯改性树脂有机硅树脂，由芳香族聚醚聚氨酯与二甲基硅烷共聚反应制得。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去改性有机硅树脂组分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去聚酰胺成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去蒙脱土成分，除此外的方法步骤均相同。
表1各实施例和对比例所制备渔网线的性能测试结果
注：上表1中所述的断裂强度和结节强度均是通过岛津拉力机测得，测试时控制温度条件为25±2℃，相对湿度控制为50±5%，控制拉伸的速度为300mm/min，长度为500mm。
此外，本发明公开的的渔网线能够材料的韧性，提高其抗冲击性能，采用添加的蒙脱土，能够有效的提高材料的抗冻性能，经过试验得到，本发明制得的渔网线材料耐磨性好，且低温脆化温度可达到-46℃。

Claims (6)

1.一种抗冻耐磨高强度渔网线，其特征在于，由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯60~90份、改性有机硅树脂10~20份、聚酰胺10~40份、马来酸酐2~6份、蒙脱土2~7份。
2.一种抗冻耐磨高强度渔网线，其特征在于，其制备方法，包括以下步骤：（1）称量各原料，将低密度聚乙烯进行预辐照处理：预辐照处理是将低密度聚乙烯装入大小适中的布袋内，平铺之后厚度是3~10mm，采用电子加速器作为辐照源，用β射线对低密度聚乙烯进行预辐照处理，预辐照剂量范围为2KGy~30KGy，预辐照的时间为5~30s；（2）聚酰胺/ 低密度聚乙烯合金单丝材料的制备：将经过预辐照处理的低密度聚乙烯与聚酰胺、蒙脱土、改性有机硅树脂、马来酸酐加入到高速混合器中混匀得到混合物料，混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗挤出，经挤出纺丝、牵伸、冷却，得到低含量聚酰胺/低密度聚乙烯单丝材料；（3)将洁净的单丝材料浸入丙烯酸单体溶液中，足够时间后，取出晾干，置于等离子处理室的两极板之间，抽真空，使真空度达60Pa，启动高频加热设备，保持灯丝电压为10V ，调节阳极电压，以改变功率，用紫外灯辐照引发接枝聚合；所述步骤（2）中的双螺杆挤出机加料口到口模各段温度为165~185℃、165~185℃、165~185℃、170~190℃、170~190℃、180~215℃、190~220℃、200~225℃、200~235℃、210~230℃。
3.根据权利要求2所述的一种抗冻耐磨高强度渔网线的制备方法，其特征在于，在所述步骤（2）之前，将聚酰胺在70℃~100℃真空烘箱中干燥8~12个小时。
4.根据权利要求2所述的一种抗冻耐磨高强度渔网线的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中双螺杆挤出机主机转速是100~500rpm/min，喂料转速是15~50rpm/min。
5.根据权利要求2所述的一种抗冻耐磨高强度渔网线的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的双螺杆挤出机的直径为65，长径比为38。
6.根据权利要求1所述的一种抗冻耐磨高强度渔网线，其特征在于，所述改性有机硅树脂为聚氨酯改性树脂有机硅树脂，由芳香族聚醚聚氨酯与二甲基硅烷共聚反应制得。
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