CN111749016B - 一种聚乙烯聚合接枝浸渍液及超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液包括聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂，配方简单且直接利用接枝单体对超高分子量聚乙烯进行溶胀，随后直接进行接枝反应，并且运用原子转移自由基聚合进行接枝反应，处理后表面具有活性末端，步骤简单，节约成本；本发明还提供利用所述浸渍液进行超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，浸渍后采用紫外光引发方式，进行原子转移自由基聚合反应，对超高分子量聚乙烯基体损伤小，力学性能损失小，能够得到良好粘接性能的超高分子量聚乙烯。

Description

一种聚乙烯聚合接枝浸渍液及超高分子量聚乙烯聚合接枝改 性的方法

技术领域

本发明涉及聚乙烯改性技术领域，尤其涉及一种聚乙烯聚合接枝浸渍液及超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯，简称UHMWPE，是一类分子量大于100万g/mol的聚烯烃材料，具有高耐磨性、高强度、耐光性、耐久性、耐低温性、耐化学腐蚀性、抗冲击以及生物相容性和介电常数低等优异特性，在国防军工、安全防护、海洋产业、航空航天、功能服装等领域得到广泛应用。

由于UHMWPE纤维分子链为线性结构，分子链上只有碳和氢两种元素，表面基本无极性基团，造成其表面能低、化学惰性大、吸湿性差、不易染色、界面粘接性能差，在很大程度上限制了UHMWPE的推广应用。

目前对UHMWPE纤维表面改性的方法主要包括：等离子体改性、辐射接枝改性、电晕放电改性、化学接枝改性等。

2015年赵艳凝等等用低温等离子体对UHMWPE纤维进行处理后，纤维润湿性能有了很大的改善，提高了3.75倍；并在纤维表面接枝丙烯酰胺单体，改性后的纤维基本上保持了良好的力学性能和表面形态，在纤维分子上引入了酰胺基极性基团，提高了纤维与树脂之间的结合强度，提高了纤维的表面性能(参见“UHMWPE纤维的低温等离子体/丙烯酰胺接枝改性”，赵艳凝等，华中师范大学学报，第49卷第2期，第210-218页)。但存在着成本高、不易连续处理、效果衰减的缺点。

2010年李焱等对UHMWPE纤维进行电晕连续处理(参见“电晕处理对UHMWPE纤维的性能影响”，李焱等，合成纤维工业，第33卷第3期，第36-38页)，结果表明：经电晕处理后，纤维表面变得粗糙；处理功率为375W、处理时间为180s时，纤维红外光谱出现羰基、羟基伸缩振动峰；随着电晕处理时间和功率的增加，纤维的力学性能降低。处理功率为375W、处理时间为180s时，纤维断裂强度下降了20％；处理时间为180s、功率为525W时，断裂强度为处理前的32％。电晕处理后，纤维与SEBS树脂的黏结强力提高了67％。但存在着改性效果随时间衰减的缺点。

2016年魏冬等研究了铬酸处理液配比、处理温度和处理时间对UHMWPE纤维改性效果的影响(参见“铬酸改性超高相对分子质量聚乙烯纤维的研究”，魏冬等，合成纤维，第45卷第11期，第20-24页)，结果表明：随着铬酸溶液中硫酸浓度提高，UHMWPE纤维表面刻蚀情况更明显，比表面变大，纤维与基体的粘接性能明显改善，但纤维力学性能损失明显，力学强力降幅超过8％；铬酸对纤维的处理时间越长对纤维分子链和结晶结构破坏越严重，且铬酸原料等对化学环境污染严重。

CN102504320A公开了一种超高分子量聚乙烯表面可控自由基聚合接枝的方法，该方法将预处理后的超高分子量聚乙烯基体在光敏剂溶液中浸泡反应，紫外辐照形成表面光敏基团，然后在铆接单体溶液中浸泡反应，以紫外辐照引发铆接单体的接枝反应，极大改善超高分子量聚乙烯基体的粘接性能和亲水性能。但所用的二甲基二硫代氨基甲酸钠等原料价格极为昂贵，用量大，味道极大、工业化成本较高。

因此，需要提供一种超高分子量聚乙烯表面聚合接枝的相关技术，克服现有聚合接枝污染严重以及工业化成本高等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液配方简单且直接利用接枝单体对超高分子量聚乙烯进行溶胀，随后直接进行接枝反应，并且运用原子转移自由基聚合进行接枝反应，处理后表面具有活性末端；所述浸渍液用于超高分子量聚乙烯改性接枝时，采用紫外光引发方式，超高分子量聚乙烯基体的力学性能损失小，具有良好的应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液包括聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂。

本发明提供的聚乙烯聚合接枝浸渍液中聚合引发剂能够引发聚合反应，接枝单体初步能够使聚乙烯溶胀，而催化剂能够与聚合引发剂以及配体相配合协同促进聚乙烯改性接枝的进行，光引发剂则能够使聚乙烯与接枝单体在紫外光作用下进行原子转移自由基聚合反应，降低了对超高分子量聚乙烯力学性能的力学损失，提高了改性接枝效果。

本发明所述聚乙烯的接枝单体是指用于给聚乙烯接枝的单体物质，并非限定所述接枝单体为聚乙烯。

优选地，所述浸渍液由聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂组成。

优选地，所述浸渍液中聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体、光引发剂的质量比为100:0.5～2:0.0001～0.05:1～10:0.5～1，例如可以是100:0.5:0.05:1:0.5、100:0.8:0.05:1:0.5、100:1.0:0.05:1:0.5、100:1.2:0.05:1:0.5、100:1.5:0.05:1:0.5、100:1.8:0.05:1:0.5、100:2.0:0.05:1:0.5、100:1.5:0.0001:1:0.5、100:1.5:0.0005:1:0.5、100:1.5:0.01:1:0.5、100:1.5:0.02:1:0.5、100:1.5:0.03:1:0.5、100:1.5:0.04:1:0.5、100:1.5:0.02:1:0.5、100:1.5:0.02:2:0.5、100:1.5:0.02:3:0.5、100:1.5:0.02:4:0.5、100:1.5:0.02:5:0.5、100:1.5:0.02:6:0.5、100:1.5:0.02:7:0.5、100:1.5:0.02:8:0.5、100:1.5:0.02:9:0.5、100:1.5:0.02:10:0.5、100:1.5:0.02:2:0.6、100:1.5:0.02:2:0.7、100:1.5:0.02:2:0.8、100:1.5:0.02:2:0.9或100:1.5:0.02:2:1等。

本发明优选将各组分的比例控制在上述范围内，能够更好地促进原子转移自由基聚合接枝反应，得到的改性聚乙烯性能更佳。

优选地，所述聚乙烯的接枝单体包括苯乙烯类、甲基丙烯酸类或甲基丙烯酸酯类中的任意一种或至少两种的组合，例如可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、缩水甘油酯、乙烯基丙烯酸酯、N-二甲氨基乙酯、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺或甲基丙烯腈中的任意一种或至少两种的组合，其中典型非限制性的组合为甲基丙烯酸乙酯和N-二甲氨基乙酯的组合，甲基丙烯酸乙酯和N,N-二甲基丙烯酰胺的组合，N-二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、的组合，甲基丙烯酸-2-羟乙酯和N,N-二甲基丙烯酰胺的组合等。

本发明优选上述类型的接枝单体，更佳经济和环保。

优选地，所述聚合引发剂包括α-卤代苯基化合物、α-卤代羰基化合物或α-卤代氰基化合物中的任意一种或至少两种的组合，例如可以是α-氯代苯乙烷。α-溴代苯乙烷、苄基氯、苄基溴、α-氯丙酸乙酯、α-溴丙酸乙酯、α-溴代异丁酸乙酯、α-氯乙腈、α-氯丙腈、2-溴丙酸甲酯或2-溴丁酸乙酯等，其中典型非限制性的组合为α-氯代苯乙烷和苄基氯的组合，α-氯代苯乙烷和α-氯丙腈的组合，苄基氯和α-氯丙腈的组合，苄基氯和2-溴丁酸乙酯的组合，α-氯丙腈和2-溴丁酸乙酯的组合，2-溴丁酸乙酯和2-溴丙酸甲酯的组合，优选为2-溴丙酸甲酯。

优选地，所述催化剂包括过渡金属卤化物。

优选地，所述过渡金属卤化物包括氯化亚铜、溴化亚铜、三氯化铁或氯化亚铁中的任意一种或至少两种的组合，其中典型非限制性的组合为氯化亚铜和溴化亚铜的组合，三氯化铁和溴化亚铜的组合，氯化亚铜和溴三氯化铁的组合，氯化亚铁和三氯化铁的组合等。

本发明优选上述催化剂，为廉价商品化产品，且活性高，用量少，更具有经济和绿色性。

优选地，所述配体包括含氮和/或含磷的化合物，优选包括含氮有机化合物和/或含磷有机化合物，例如可以是四甲基乙二胺、五甲基二乙烯三胺、1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺、N-己基-2-吡啶基亚甲胺、N-甲基-2-吡啶基亚甲胺，三(4-甲氧基)苯基膦或三(4-甲氧基-3,5-二甲基苯基)膦等，其中典型非限制性的组合为四甲基乙二胺和N-甲基-2-吡啶基亚甲胺的组合，四甲基乙二胺和三(4-甲氧基-3,5-二甲基苯基)膦的组合，N-甲基-2-吡啶基亚甲胺和三(4-甲氧基)苯基膦的组合，三(4-甲氧基)苯基膦和三(4-甲氧基-3,5-二甲基苯基)膦的组合，五甲基二乙烯三胺和四甲基乙二胺的组合等。

优选地，所述光引发剂包括二苯甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基环已基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚或2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的任意一种或至少两种的组合，其中典型非限制性的组合为二苯甲酮和2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮的组合，二苯甲酮和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮的组合，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮的组合，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮和1-羟基环已基苯基甲酮的组合等。

第二方面，本发明提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用第一方面所述的聚乙烯聚合接枝浸渍液进行改性。

本发明提供的聚乙烯聚合接枝浸渍液用于超高分子量聚乙烯聚合接枝改性，不仅绿色环保，而且步骤简单，步骤方便，制得的超高分子量聚乙烯力学性能佳且处理后表面具有活性末端。

优选地，所述方法包括如下步骤：

(1)将超高分子量聚乙烯浸渍在浸渍液中进行浸渍，并用紫外光辐照，得到预产品；

(2)将步骤(1)所述预产品后处理，得到表面接枝的超高分子量聚乙烯。

本发明所述超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法先直接利用含接枝单体的浸渍液对超高分子量聚乙烯进行溶胀，随后进行紫外光辐照进行接枝反应，步骤简单，成本低，且运用原子转移自由基聚合进行接枝反应，处理后表面具有活性末端，可以进行进一步修饰；进一步地，紫外光引发方式，对超高分子量聚乙烯基体本身损伤小，力学性能损失小，最终得到的改性超高分子量聚乙烯性能高。

优选地，步骤(1)中所述超高分子量聚乙烯的分子量大于100万g/mol，例如可以是101万g/mol、102万g/mol、110万g/mol、120万g/mol、150万g/mol、200万g/mol或250万g/mol等。

优选地，所述超高分子量聚乙烯包括超高分子量聚乙烯粉、超高分子量聚乙烯薄膜、超高分子量聚乙烯纤维或超高分子量聚乙烯片材中的任意一种或至少两种的组合，其中典型非限制性的组合为超高分子量聚乙烯粉和超高分子量聚乙烯薄膜的组合，超高分子量聚乙烯粉和超高分子量聚乙烯片材的组合，超高分子量聚乙烯薄膜和超高分子量聚乙烯片材的组合。

优选地，步骤(1)中所述超高分子量聚乙烯与浸渍液中聚乙烯的接枝单体的质量比为1:1～50，例如可以是1:1、1:2、1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45或1:50等。

优选地，所述浸渍的时间为1～3h，例如可以是1h、1.2h、1.3h、1.5h、1.8h、2h、2.2h、2.3h、2.5h、2.8h或3h等。

优选地，所述紫外光辐照的紫外波长为200nm～420nm，例如可以是200nm、220nm、250nm、280nm、290nm、300nm、310nm、320nm、350nm、380nm、400nm或420nm等。

优选地，所述紫外光辐照的时间为0.1～10h，例如可以是0.1h、0.5h、0.8h、1.0h、1.2h、1.5h、1.8h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h等。

优选地，步骤(2)中所述后处理依次包括固液分离、洗涤和干燥。

本发明对所述固液分离没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于固液分离的操作，例如可以是过滤、沉降或离心等方式。

本发明对所述洗涤也没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于洗涤的操作。

本发明对所述干燥没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于干燥的操作，例如可以是真空干燥、冷冻干燥或鼓风干燥等。

第三方面，本发明提供第一方面所述的聚乙烯聚合接枝浸渍液的制备方法，所述制备方法包括：混合聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂，得到浸渍液。

本发明所述的浸渍液配制方式简单容易。

优选地，所述制备方法包括：依次加入聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂，混合均匀，得到浸渍液。

本发明优选采用上述加入方式进行配制，更有利于混合均匀。

第四方面，本发明提供一种改性超高分子量聚乙烯，其根据第一方面所述的超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法制得。

本发明提供的改性超高分子量聚乙烯力学性能及耐候性均较高，其拉伸强度在35.5MPa以上，层间剪切强度在10MPa以上，且耐候性较好。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供的聚乙烯聚合接枝浸渍液组分简单，且选取的接枝单体无毒，所用催化剂为廉价商品化产品，且活性高，用量极少，更具经济和绿色性；

(2)本发明提供的超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法直接利用接枝单体对超高分子量聚乙烯进行溶胀，随后直接进行接枝反应，步骤简单，节约成本，而且运用原子转移自由基聚合进行接枝反应，处理后表面具有活性末端，可以进行进一步修饰，采用紫外光引发方式，对超高分子量聚乙烯基体本身损伤小，力学性能损失小；

(3)本发明提供的改性超高分子量聚乙烯的层间剪切强度在9.5MPa以上，在较优条件下层间剪切强度在12MPa以上，粘接性能佳且耐候性较好。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

一、实施例

实施例1

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液由如下组分组成：N-异丙基丙烯酰胺100g，2-溴丙酸甲酯1g，氯化亚铜0.002g，五甲基二乙烯三胺3g，二苯甲酮0.8g。

实施例2

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液除将“N-异丙基丙烯酰胺”替换为“甲基丙烯酸甲酯”外，其余均与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液除将“N-异丙基丙烯酰胺”替换为“甲基丙烯酸叔丁酯”外，其余均与实施例1相同。

实施例4

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液除将“N-异丙基丙烯酰胺”替换为“乙烯基丙烯酸酯”外，其余均与实施例1相同。

实施例5

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液除将“二苯甲酮”替换为“2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦”外，其余均与实施例3相同。

实施例6

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液由如下组分组成：甲基丙烯酸羟丙酯100g，α-溴丙酸乙酯0.5g，氯化亚铜0.05g，N-己基-2-吡啶基亚甲胺1g，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮1g。

实施例7

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液包括如下组分组成：N-异丙基丙烯酰胺100g，α-氯乙腈2g，三氯化铁0.0001g，三(4-甲氧基)苯基膦10g，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮0.5g。

实施例8

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液除2-溴丙酸甲酯为0.01g外，其余均与实施例1相同。

实施例9

本实施例提供一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，所述浸渍液除五甲基二乙烯三胺为0.5g外，其余均与实施例1相同。

实施例1～9中聚乙烯聚合接枝浸渍液的制备方法为：真空氮气置换后，按各个实施例中的比例依次在500mL反应瓶中加入聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂，搅拌混合10min使其均匀，得到浸渍液。

二、应用例

应用例1

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用实施例1中的浸渍液，具体包括如下步骤：

(1)将10g超高分子量聚乙烯纤维加入反应瓶中，在实施例1提供的浸渍液中浸渍2h，再在室温下利用240nm的紫外光进行紫外光辐照30min，得到预产品；

(2)将步骤(1)所述预产品进行过滤、洗涤和干燥后，得到表面接枝的超高分子量聚乙烯。

应用例2

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用实施例1中的浸渍液，具体方法除紫外光辐照1h外，其余均与应用例1相同。

应用例3

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用实施例1中的浸渍液，具体方法除紫外光辐照1.5h外，其余均与应用例1相同。

应用例4

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用实施例1中的浸渍液，具体方法除紫外光辐照2h外，其余均与应用例1相同。

应用例5

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用实施例2中的浸渍液，具体包括如下步骤：

(1)将10g超高分子量聚乙烯加入反应瓶中，在实施例2提供的浸渍液中浸渍2h，再在室温下利用240nm的紫外光进行紫外光辐照1.5h，得到预产品；

(2)将步骤(1)所述预产品进行过滤、洗涤和干燥后，得到表面接枝的超高分子量聚乙烯。

应用例6

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用实施例3中的浸渍液，具体包括如下步骤：

(1)将10g超高分子量聚乙烯加入反应瓶中，在实施例3提供的浸渍液中浸渍1.5h，再在室温下利用400nm的紫外光进行紫外光辐照1.5h，得到预产品；

(2)将步骤(1)所述预产品进行过滤、洗涤和干燥后，得到表面接枝的超高分子量聚乙烯。

应用例7

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法除采用实施例4中的浸渍液外，其余均与应用例6相同。

应用例8

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法除采用实施例5中的浸渍液外，其余均与应用例6相同。

应用例9

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用实施例6中的浸渍液，具体包括如下步骤：

(1)将100g超高分子量聚乙烯加入反应瓶中，在实施例6提供的浸渍液中浸渍3h，再在室温下利用240nm的紫外光进行紫外光辐照10h，得到预产品；

(2)将步骤(1)所述预产品进行过滤、洗涤和干燥后，得到表面接枝的超高分子量聚乙烯。

应用例10

本应用例提供一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法采用实施例7中的浸渍液，具体包括如下步骤：

(1)将2g超高分子量聚乙烯加入反应瓶中，在实施例7提供的浸渍液中浸渍1h，再在室温下利用240nm的紫外光进行紫外光辐照10h，得到预产品；

(2)将步骤(1)所述预产品进行过滤、洗涤和干燥后，得到表面接枝的超高分子量聚乙烯。

应用例11～12

应用例11～12提供超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，所述方法除分别采用实施例8～9中的浸渍液外，其余均与应用例1相同。

对比例1

配制铬酸溶液，其中重铬酸钾、水、浓硫酸的质量比分别为7:12:65，待溶液充分混合后放置于通风处冷却，将超高分子量聚乙烯放入浸渍液中60℃，浸渍15min后取出，并洗涤、干燥。

三、测试及结果

力学性能测试：参照GB/T19975，采用LLY－06型电子纤维强力仪，测试单纤维的拉伸强度和伸长率。测试夹距为20mm，拉伸速率为10mm/min，纤维用夹片加持以防打滑，每个样品测试30次，结果取平均值。

层间剪切强度测试：按ASTMD2344-84或GB/T3357-82测定UHMWPE纤维/环氧复合材料(纤维体积含量约50％)的层间剪切强度(ILSS)，用层间剪切强度来表征UHMWPE纤维的粘接性能。

耐候性：85℃放置一段时间后的力学性能和粘接强度的变化情况。

以上应用例以及未改性的UHMWPE纤维的测试结果如表1所示。

表1

从表1可以看出以下几点：

(1)综合应用例1～12可以看出，应用例1～12提供的UHMWPE纤维改性后的力学损失较小，均具有较好的层间剪切强度，其中层间剪切强度≥9.5MPa，且耐候性良好，放置一段时间基本无变化；

(2)综合应用例1～12和对比例1可以看出，应用例1～12采用本发明提供的包括聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂的浸渍液，较对比例1采用的配方而言，应用例1～12中UHMWPE纤维的力学损失较小，而对比例1中的拉伸强度由35.2MPa下降到了26.1MPa，由此表明，本发明提供的浸渍液能够实现不降低力学性能同时实现接枝反应的技术效果；

(3)综合应用例1和应用例11可以看出，应用例1中2-溴丙酸甲酯与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为1:100，较应用例11中2-溴丙酸甲酯与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为0.01:100而言，应用例1中改性后UHMWPE纤维的层间剪切强度为10.08MPa，而应用例11中的层间剪切强度仅为9.5MPa，由此表明，本发明通过严格控制聚合引发剂与接枝单体的比例，提高了UHMWPE纤维的层间剪切强度和耐候性；

(4)综合应用例1和应用例12可以看出，应用例12中五甲基二乙烯三胺与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为0.5:100，改性后UHMWPE纤维的层间剪切强度仅为9.5MPa，且耐候性比应用例1差，由此表明，本发明优选控制配体与接枝单体的配比在特定范围，提高了UHMWPE纤维的层间剪切强度和耐候性。

综上所述，本发明提供的聚乙烯聚合接枝浸渍液不仅配方简单且直接利用接枝单体对超高分子量聚乙烯进行溶胀，而且处理后表面具有活性末端，力学性能损失小，其改性后层间剪切强度≥9.5MPa，且耐候性良好，具有良好粘接性能。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (18)

1.一种聚乙烯聚合接枝浸渍液，其特征在于，所述浸渍液包括聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂；

所述聚乙烯的接枝单体包括苯乙烯类、甲基丙烯酸类或甲基丙烯酸酯类中的任意一种或至少两种的组合；所述聚合引发剂包括α-卤代苯基化合物、α-卤代羰基化合物或α-卤代氰基化合物中的任意一种或至少两种的组合，所述催化剂包括过渡金属卤化物，所述配体包括含氮和/或含磷的化合物。

2.根据权利要求1所述的浸渍液，其特征在于，所述浸渍液由聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂组成。

3.根据权利要求1所述的浸渍液，其特征在于，所述浸渍液中聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体、光引发剂的质量比为100:0.5～2:0.0001～0.05:1～10:0.5～1。

4.根据权利要求1所述的浸渍液，其特征在于，所述过渡金属卤化物包括氯化亚铜、溴化亚铜、三氯化铁或氯化亚铁中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1所述的浸渍液，其特征在于，所述配体包括含氮有机化合物和/或含磷有机化合物。

6.根据权利要求1所述的浸渍液，其特征在于，所述光引发剂包括二苯甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基环已基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚或2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的任意一种或至少两种的组合。

7.一种超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1～6任一项所述的聚乙烯聚合接枝浸渍液进行改性。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将超高分子量聚乙烯浸渍在浸渍液中进行浸渍，并用紫外光辐照，得到预产品；

(2)将步骤(1)所述预产品后处理，得到表面接枝的超高分子量聚乙烯。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述超高分子量聚乙烯的分子量大于100万g/mol。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯包括超高分子量聚乙烯粉、超高分子量聚乙烯薄膜、超高分子量聚乙烯纤维或超高分子量聚乙烯片材中的任意一种或至少两种的组合。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述超高分子量聚乙烯与浸渍液中聚乙烯的接枝单体的质量比为1:1～50。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述浸渍的时间为1～3h。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述紫外光辐照的紫外波长为200nm～420nm。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述紫外光辐照的时间为0.1～10h。

15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述后处理依次包括固液分离、洗涤和干燥。

16.根据权利要求1～6任一项所述的聚乙烯聚合接枝浸渍液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

混合聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂，得到浸渍液。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：依次加入聚乙烯的接枝单体、聚合引发剂、催化剂、配体和光引发剂，混合均匀，得到浸渍液。

18.一种改性超高分子量聚乙烯，其特征在于，根据权利要求7～15任一项所述的超高分子量聚乙烯聚合接枝改性的方法制得。