CN115821412A - 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐切割超分子量聚乙烯纤维及其制备方法，涉及纤维材料技术领域，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂3‑5份、纳米硼纤维10‑20份、氧化石墨烯3‑5份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1‑丙烯酸金刚烷酯共聚物10‑15份、光引发剂1‑2份。本发明公开的耐切割超分子量聚乙烯纤维强度大、耐切割等级高、耐热老化性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及纤维材料技术领域，尤其涉及一种耐切割超分子量聚乙烯纤维及其制备方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯纤维是目前已经工业化纤维材料中比强度最高的纤维，是指由相对分子量在100万以上的聚乙烯所纺出来的纤维。由于超高分子量聚乙烯纤维具有质量轻、耐冲击、介电性能高等优点，被广泛用于航空航天领域、海域防御领域、武器装备领域和日常工业领域。超高分子量聚乙烯纤维在民用市场的应用逐渐增大，其中以防切割手套为主的民用市场逐渐占据主导地位。
纯超高分子量聚乙烯纤维耐切割性能有限，为增加其防切割等级，在现阶段技术中，多在超高分子量聚乙烯纺丝配料阶段或在纺丝工艺中添加硬质组份，以上方法虽都能提高工业手套的防切割等级，但在实际生产工艺中硬质纤维或纳米超细颗粒与有机纺丝溶剂存在不互溶性，且超高分子量聚乙烯的在实际生产中粘度大、纳米颗粒易团聚从而导致纤维的可纺性差，易产生断头、毛丝、缠辊现象，产量不易提升，生产成本增加。除此之外，市面上的超高分子量聚乙烯纤维还或多或少存在着机械力学性能、耐热老化性能有待进一步提高的缺陷。
为了解决上述问题，专利文献WO 2008/046476公开了一种耐切割纤维的制备方法，该方法将硬质矿物纤维混入纺丝液，并通过干法纺丝制备耐切割超高分子量聚乙烯纤维。虽然该方法获得的超高分子量聚乙烯纤维的耐切割性得到有效地提高，但还存在以下问题：1）该方法使用的溶剂十氢化萘价格昂贵且具有毒性，对环境污染严重；2）由于硬质纤维质轻且比表面积大，而纺丝液为具有粘性的液体，所以硬质纤维在纺丝液中很难分散均匀，且容易出现团聚，从而使成品纤维的耐切割性能不稳定；3）初生冻胶丝未经连续平衡即开始脱除溶剂，影响矿物纤维在其中分散的均匀性，进而影响成品纤维耐切割性能的稳定性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种强度大、耐切割等级高、耐热老化性能优异的耐切割超分子量聚乙烯纤维，同时，本发明还提供了一种所述耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，该制备方法工艺流程短，制备效率高，操作方便易行，对设备依赖性小，耗能低，适于连续规模化生产。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂3-5份、纳米硼纤维10-20份、氧化石墨烯3-5份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物10-15份、光引发剂1-2份。
较佳的，所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香乙醚、安息香异丙醚中的至少一种。
较佳的，所述甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物的制备方法，包括：将甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用水洗4-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物。
较佳的，所述甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂、高沸点溶剂的质量比为(1-2):0.8:(0.8-1.2):0.3:(0.03-0.06):(15-25)。
较佳的，所述热引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
较佳的，所述氧化石墨烯的平均直径为60-100nm，长径比为(20-30):1；所述纳米硼纤维的平均直径为20-60nm，长径比为(20-30):1。
较佳的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
较佳的，所述超高分子量聚乙烯的特性粘度为18-38dl/g，重均分子量为（3.5-7.5）×106g/mol，粒径为65-120μm，堆积密度为0.45-0.6g/cm3。
本发明还提供了一种所述耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101、纺丝液的配置：将除光引发剂以外的各原料按重量份混合均匀后，得到纺丝原料，将纺丝原料分散于有机溶剂中，搅拌分散均匀后，得到质量百分浓度为3-5wt%的纺丝原液；
步骤S102、采用冻胶纺丝法对经过步骤S101制成的纺丝原液进行纺丝，纺丝温度为235-285℃，制备所得凝胶丝经过萃取、牵伸；
步骤S103、浸泡质量分数为5-10%的光引发剂的乙醚溶液，取出后，在波长为200-250nm的紫外光下照射20-30分钟，后再在85-95℃下干燥至恒重，得到耐切割超分子量聚乙烯纤维。
较佳的，步骤S101中所述有机溶剂为石蜡油、矿物油、白油或煤油中的任意一种。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
（1）本发明提供的耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，工艺简单，操作方便，对设备依赖性小，制备效率高且稳定性好，良品率高，适合大规模生产；制备过程绿色环保，具有较高的推广应用价值。
（2）本发明提供的耐切割超分子量聚乙烯纤维，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂3-5份、纳米硼纤维10-20份、氧化石墨烯3-5份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物10-15份、光引发剂1-2份，这些组分之间相互配合，共同作用，使得制成的材料分子结构致密，相容性好，不易发生相分离，通过协同作用，使得制成的纤维强度大、耐切割等级高、耐热老化性能优异。
（3）本发明提供的耐切割超分子量聚乙烯纤维，添加纳米硼纤维，并配以偶联剂来解决相容性问题，纳米硼纤维，能较大程度地改善机械强度和耐切割性能，同时由于纳米结构和偶联剂的添加，能解决相容性问题，在改善机械强度和耐切割性能的同时，并没有影响性能稳定性。氧化石墨烯不仅具有自润滑功能，而且其表面还有较多的活性基团，能进一步改善各原料组分之间的相容性。
（4）本发明提供的耐切割超分子量聚乙烯纤维，添加的甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物分子链上同时含硅芴、五氟苯、硫醚和金刚烷酯结构，这些结构键接在一起后，相互配合作用，能有效改善材料的机械力学性能、耐切割性能和耐热老化性能。
（5）本发明提供的耐切割超分子量聚乙烯纤维，通过制备工艺参数的合理选取，使得制成的纤维材料力学性能佳，耐切割性能好，从而提高了纤维制品的舒适度，不会在制备过程中影响超高分子量聚乙烯的性能，延长其使用寿命。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂3份、纳米硼纤维10份、氧化石墨烯3份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物10份、光引发剂1份；所述光引发剂为安息香。
所述甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物的制备方法，包括：将甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，70℃下搅拌反应4小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用水洗4次，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物。
所述甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:0.8:0.8:0.3:0.03:15；所述热引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
所述氧化石墨烯的平均直径为60nm，长径比为20:1；所述纳米硼纤维的平均直径为20nm，长径比为20:1；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550；所述超高分子量聚乙烯的特性粘度为18-38dl/g，重均分子量为（3.5-7.5）×106g/mol，粒径为65-120μm，堆积密度为0.45-0.6g/cm3。
一种所述耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101、纺丝液的配置：将除光引发剂以外的各原料按重量份混合均匀后，得到纺丝原料，将纺丝原料分散于有机溶剂中，搅拌分散均匀后，得到质量百分浓度为3wt%的纺丝原液；
步骤S102、采用冻胶纺丝法对经过步骤S101制成的纺丝原液进行纺丝，纺丝温度为235℃，制备所得凝胶丝经过萃取、牵伸；
步骤S103、浸泡质量分数为5%的光引发剂的乙醚溶液，取出后，在波长为200nm的紫外光下照射20分钟，后再在85℃下干燥至恒重，得到耐切割超分子量聚乙烯纤维。
步骤S101中所述有机溶剂为石蜡油。
实施例2
一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂3.5份、纳米硼纤维13份、氧化石墨烯3.5份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物11份、光引发剂1.2份；所述光引发剂为安息香乙醚。
所述甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物的制备方法，包括：将甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，73℃下搅拌反应4.5小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用水洗5次，最后置于真空干燥箱88℃下干燥至恒重，得到甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物。
所述甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂、高沸点溶剂的质量比为1.3:0.8:0.9:0.3:0.04:17；所述热引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气、。
所述氧化石墨烯的平均直径为70nm，长径比为22:1；所述纳米硼纤维的平均直径为30nm，长径比为23:1；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560；所述超高分子量聚乙烯的特性粘度为18-38dl/g，重均分子量为（3.5-7.5）×106g/mol，粒径为65-120μm，堆积密度为0.45-0.6g/cm3。
一种所述耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101、纺丝液的配置：将除光引发剂以外的各原料按重量份混合均匀后，得到纺丝原料，将纺丝原料分散于有机溶剂中，搅拌分散均匀后，得到质量百分浓度为3.5wt%的纺丝原液；
步骤S102、采用冻胶纺丝法对经过步骤S101制成的纺丝原液进行纺丝，纺丝温度为250℃，制备所得凝胶丝经过萃取、牵伸；
步骤S103、浸泡质量分数为6.5%的光引发剂的乙醚溶液，取出后，在波长为220nm的紫外光下照射23分钟，后再在87℃下干燥至恒重，得到耐切割超分子量聚乙烯纤维。
步骤S101中所述有机溶剂为矿物油。
实施例3
一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂4份、纳米硼纤维15份、氧化石墨烯4份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物13份、光引发剂1.5份。
所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香乙醚、安息香异丙醚按质量比1:2:1:1混合形成的混合物。
所述甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物的制备方法，包括：将甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，75℃下搅拌反应5小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用水洗5次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物。
所述甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂、高沸点溶剂的质量比为1.5:0.8:1:0.3:0.045:20；所述热引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述惰性气体为氖气；所述氧化石墨烯的平均直径为80nm，长径比为25:1；所述纳米硼纤维的平均直径为40nm，长径比为25:1；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570；所述超高分子量聚乙烯的特性粘度为18-38dl/g，重均分子量为（3.5-7.5）×106g/mol，粒径为65-120μm，堆积密度为0.45-0.6g/cm3。
一种所述耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101、纺丝液的配置：将除光引发剂以外的各原料按重量份混合均匀后，得到纺丝原料，将纺丝原料分散于有机溶剂中，搅拌分散均匀后，得到质量百分浓度为4wt%的纺丝原液；
步骤S102、采用冻胶纺丝法对经过步骤S101制成的纺丝原液进行纺丝，纺丝温度为265℃，制备所得凝胶丝经过萃取、牵伸；
步骤S103、浸泡质量分数为7%的光引发剂的乙醚溶液，取出后，在波长为230nm的紫外光下照射25分钟，后再在90℃下干燥至恒重，得到耐切割超分子量聚乙烯纤维。
步骤S101中所述有机溶剂为白油。
实施例4
一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂4.5份、纳米硼纤维19份、氧化石墨烯4.5份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物14份、光引发剂1.8份。
所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香乙醚、安息香异丙醚按质量比1:2:3:4混合形成的混合物。
所述甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物的制备方法，包括：将甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，78℃下搅拌反应5.5小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用水洗6次，最后置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物。
所述甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂、高沸点溶剂的质量比为1.8:0.8:1.1:0.3:0.055:23；所述热引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比3:5混合形成的混合物；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺按质量比1:2:1混合形成的混合物；所述惰性气体为氩气。
所述氧化石墨烯的平均直径为90nm，长径比为28:1；所述纳米硼纤维的平均直径为50nm，长径比为28:1；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570按质量比1:3:5混合形成的混合物；所述超高分子量聚乙烯的特性粘度为18-38dl/g，重均分子量为（3.5-7.5）×106g/mol，粒径为65-120μm，堆积密度为0.45-0.6g/cm3。
一种所述耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101、纺丝液的配置：将除光引发剂以外的各原料按重量份混合均匀后，得到纺丝原料，将纺丝原料分散于有机溶剂中，搅拌分散均匀后，得到质量百分浓度为4.5wt%的纺丝原液；
步骤S102、采用冻胶纺丝法对经过步骤S101制成的纺丝原液进行纺丝，纺丝温度为280℃，制备所得凝胶丝经过萃取、牵伸；
步骤S103、浸泡质量分数为9%的光引发剂的乙醚溶液，取出后，在波长为240nm的紫外光下照射28分钟，后再在93℃下干燥至恒重，得到耐切割超分子量聚乙烯纤维。
步骤S101中所述有机溶剂为煤油。
实施例5
一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂5份、纳米硼纤维20份、氧化石墨烯5份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物15份、光引发剂2份；所述光引发剂为安息香。
所述甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物的制备方法，包括：将甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，80℃下搅拌反应6小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用水洗6次，最后置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物；所述甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂、高沸点溶剂的质量比为2:0.8:1.2:0.3:0.06:25；所述热引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述惰性气体为氮气。
所述氧化石墨烯的平均直径为100nm，长径比为30:1；所述纳米硼纤维的平均直径为60nm，长径比为30:1；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550；所述超高分子量聚乙烯的特性粘度为18-38dl/g，重均分子量为（3.5-7.5）×106g/mol，粒径为65-120μm，堆积密度为0.45-0.6g/cm3。
一种所述耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101、纺丝液的配置：将除光引发剂以外的各原料按重量份混合均匀后，得到纺丝原料，将纺丝原料分散于有机溶剂中，搅拌分散均匀后，得到质量百分浓度为5wt%的纺丝原液；
步骤S102、采用冻胶纺丝法对经过步骤S101制成的纺丝原液进行纺丝，纺丝温度为285℃，制备所得凝胶丝经过萃取、牵伸；
步骤S103、浸泡质量分数为10%的光引发剂的乙醚溶液，取出后，在波长为250nm的紫外光下照射30分钟，后再在95℃下干燥至恒重，得到耐切割超分子量聚乙烯纤维。
步骤S101中所述有机溶剂为石蜡油。
对比例1
本例提供一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物。
对比例2
本例提供一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加纳米硼纤维。
对比例3
本例提供一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，是按CN106149085 B实施例1的方法制成。
对上述实施例1-5以及对比例1-3所得耐切割超分子量聚乙烯纤维样品按照专利文献CN 106149085 B中记载的测试方法进行相关性能效果测试，测试结果见表1。其中耐热老化性是通过将各例产品置于85℃的人工加速老化箱中加速老化100h，冷却至室温后强度的保留率来衡量，其数值越大，耐热老化性越好。
表1
| 项目 | 拉伸模量 | 拉伸强度 | 耐热老化性 | 耐切割等级 |
| 单位 | cN/dtex | cN/dtex | % | 级 |
| 实施例1 | 1520 | 45.7 | 98.92 | 5 |
| 实施例2 | 1531 | 46.2 | 99.15 | 5 |
| 实施例3 | 1546 | 46.9 | 99.24 | 5 |
| 实施例4 | 1558 | 47.9 | 99.43 | 5 |
| 实施例5 | 1566 | 48.5 | 99.68 | 5 |
| 对比例1 | 1423 | 38.7 | 96.47 | 4 |
| 对比例2 | 1294 | 36.4 | 98.08 | 3 |
| 对比例3 | 850.3 | 28.9 | 91.92 | 5 |
从表1可以看出，本申请中的耐切割超分子量聚乙烯纤维较对比例产品具有更佳优异的机械力学性能和耐热老化性，且耐切割性能优异，甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物、纳米硼纤维的加入对改善上述性能均有益。
Claims (10)
1.一种耐切割超分子量聚乙烯纤维，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：超高分子量聚乙烯100份、偶联剂3-5份、纳米硼纤维10-20份、氧化石墨烯3-5份、甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物10-15份、光引发剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的耐切割超分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香乙醚、安息香异丙醚中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的耐切割超分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物的制备方法，包括：将甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用水洗4-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到甲基乙烯基硅芴/烯丙基五氟苯/苯基乙烯基硫醚/1-丙烯酸金刚烷酯共聚物。
4.根据权利要求3所述的耐切割超分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述甲基乙烯基硅芴、烯丙基五氟苯、苯基乙烯基硫醚、1-丙烯酸金刚烷酯、热引发剂、高沸点溶剂的质量比为(1-2):0.8:(0.8-1.2):0.3:(0.03-0.06):(15-25)。
5.根据权利要求3所述的耐切割超分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述热引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的耐切割超分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述氧化石墨烯的平均直径为60-100nm，长径比为(20-30):1；所述纳米硼纤维的平均直径为20-60nm，长径比为(20-30):1。
7.根据权利要求1所述的耐切割超分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的耐切割超分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的特性粘度为18-38dl/g，重均分子量为（3.5-7.5）×106g/mol，粒径为65-120μm，堆积密度为0.45-0.6g/cm3。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101、纺丝液的配置：将除光引发剂以外的各原料按重量份混合均匀后，得到纺丝原料，将纺丝原料分散于有机溶剂中，搅拌分散均匀后，得到质量百分浓度为3-5wt%的纺丝原液；
步骤S102、采用冻胶纺丝法对经过步骤S101制成的纺丝原液进行纺丝，纺丝温度为235-285℃，制备所得凝胶丝经过萃取、牵伸；
步骤S103、浸泡质量分数为5-10%的光引发剂的乙醚溶液，取出后，在波长为200-250nm的紫外光下照射20-30分钟，后再在85-95℃下干燥至恒重，得到耐切割超分子量聚乙烯纤维。
10.根据权利要求9所述的耐切割超分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S101中所述有机溶剂为石蜡油、矿物油、白油或煤油中的任意一种。
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