CN1388154A - 硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带。本聚合物丝带是由硅烷可交联聚合物丝带经过单向拉伸定向后在湿热条件下再经水解缩合交联反应而成。耐热性、耐热老化性、耐水解老化性、耐环境应力开裂性、龟裂性、耐汽油和芳烃性、抗蠕变性能大大提高,使用寿命长。

Description

硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带

技术领域：

本发明涉及的是一种聚合物丝带，特别涉及的是一种硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带。

背景技术：

结晶性高分子聚合物经熔融加工挤出、成型为各种膜、丝带(含纤维、丝、窄带)，在其玻璃化态温度以上，拈流态温度以下的合适温度范围，被单向拉伸，可以使其制品产生高于原来不拉伸制品的抗拉强度的数倍甚至十倍的抗拉强度，而且使其制品的其它性能如弹性模量、断裂伸长率、抗冲击强度、抗龟裂性能、耐折性以及制品的热、电、光学、耐老化等性能都有进一步提高或改善。人们利用聚合物的这个加工特性来制取各种单向拉伸的丝、带(含纤维、丝、窄带)，进而加工成绳索或编织成织物如布、土工格栅、网。这些制品有相当好的强度，大量代替了工程和航海用的钢丝绳；在道路、堤防、扩坡、路基、土工工程中大量采用，提高了工程寿命和质量。它们是非常好的工程用材料，特别是土工工程的工程材料。

但是，由于土工工程都是百年大计。这些单向拉伸材料制成的绳索或编织的织物的抗老化性能一般在掩埋土层中的寿命只有20年至70年，并随着时间的延长，原有工程中的增强作用逐年减弱，最终完全消失。为了尽量提高这些材料的抗老化性能，对这些单向拉伸材料制成的绳索、编织的织物，人们也从不同的方式着手解决，比如在抗材料中加入紫外线或吸收助剂使之增加抗老化能力，或者在该材料中加入对紫外线有屏蔽作用的炭黑来增加抗老化能力。但这些措施对提高老化性能和材料工程寿命还是有限的还达不到工程寿命要求。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种耐热、耐热老化性、耐水解老化性、耐环境应力开裂性、龟裂性、耐汽油和芳烃性、抗蠕变性能大大提高、使用寿命长的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明高强度单向拉伸定向的聚合物丝带是由硅烷可交联聚合物丝带经过单向拉伸定向后在湿热条件下再经水解缩合交联反应而成。

上述的硅烷可交联聚合物丝带是由至少一种聚合物与含有有机硅单体、接枝引发剂，水解缩合催化剂配制而成。

上述的聚合物为聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或它们的共聚物。

上述的硅烷可交联聚合物丝带是将硅烷可交联聚合物的扁平膜或圆形膜分切为窄条而成。

上述的聚合物丝带是由硅烷可交联聚合物呈圆形或异型圆形或中空形成束挤出冷却，拉伸定向后，再经水解缩合交联反应而成。

上述的聚合物丝带是由硅烷可交联的扁平膜或圆形膜在经过单向拉伸定向前或在单向拉伸定向后由针辊或刀辊刺破为丝带，再在湿热条件下经水解缩合反应而成。

上述的聚合物丝带由至少二层不同硅烷可交联聚合物材料经挤出复合单向拉伸后，在湿热条件下经水解缩合交联反应而成。

上述的聚合物丝带为三层，包括由硅烷可交联聚合物材料经过单向拉伸定向后，在湿热条件下经水解缩合交联反应而成的硅烷交联聚合物层，位于硅烷交联聚合物层上、下面的与之复合的不可交联聚合物层。

上述的聚合物丝带是由至少两根硅烷交联聚合物丝带以加拈或不加拈合绞而成。

上述的聚合物丝带的截面形状为圆形或扁平形或方形或弯形或圆弧形或中空形。

将可交联聚合物先拉伸，后交联的工艺处理使拉伸定向后的二维方向排列的大分子结构，产生一部分三维网状结构，使其有单向拉伸后的高强度，又有抗老化能力增加的交联状况。具有该领域知识的人都知道，上述的这些材料都呈线形结构也即二维结构，就同一种聚合物材料而言，经过交联反应后，该材料转变为三维网状结构，对该材料的耐热性、耐热老化性、耐水解老化性、耐环境应力开裂性、龟裂性、耐汽油和芳烃性、抗蠕变性等对老化性能有重要影响的性能都大大提高。利用交联后材料有这样好的抗老化性能的提高，来对硅烷可交联单向拉伸制品进行交联反应，以期获得单向拉伸后产生高抗拉强度，交联反应后在其二维结构上产生三维网状结构而获得更好的抗老化性能的拉伸制品材料如单向拉伸的丝带(含纤维、丝、窄带)。使这些制品在土工工程中的工程寿命达到50至100年，超过现有工艺处理获得的材料的工程寿命。我们知道为了使上述单向拉伸的丝带在二维结构产生三维网状结构而获得更好的抗老化性能，也有采用对拉伸丝带进行高能电子幅射交联的方法，但此方法获得的产品成本高，不利推广使用，不如硅烷交联方法经济可行。不具有实用性。

附图说明：

图1为本发明实施例1图。

图2为图1的A-A剖视图1。

图3为图1的A-A剖视图2。

图4为图1的A-A剖视图3。

图5为图1的A-A剖视图4。

图6为图1的A-A剖视图5。

图7为图1的A-A剖视图6。

图8为图1的A-A剖视图7。

图9为图1的A-A剖视图8。

图10为本发明实施例2图。

图11为图10的B-B剖视图1。

图12为图10的B-B剖视图2。

图13为图10的B-B剖视图3。

图14为图10的B-B剖视图4。

图15为图10的B-B剖视图5。

图16为图10的B-B剖视图6。

图17为图10的B-B剖视图7。

图18为图10的B-B剖视图8。

图19为本发明实施例3图。

图20为本发明实施例4图。

图21为本发明实施例5图。

图22为图11的C-C剖视图。

具体实施方式：

实施例1：

图1～图9给出了本发明实施例1图。参见图1，聚乙烯材料与含有有机硅单体、接枝引发剂、水解缩合催化剂配制而成的硅烷可交联聚合物丝带经过单向拉伸定向后在湿热条件下再经水解缩合交联反应而成的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带1的截面形状如图2所示为长方形或如图3所示为菱形或如图4所示为圆形或图5所示为中空圆形或如图6所示为椭圆形或如图7所示为三角形或如图8所示的槽形或如图9所示的凸形。

实施例2：

二层材料分别为聚乙烯或聚丙烯材料经挤出复合单向拉伸后，在湿热条件下经水解缩合交联反应形成了由硅烷交联聚乙烯层2和硅烷交联聚丙烯层3组成的硅烷交联的高强度聚合物丝带。其截面形状如图11所示为长方形或如图12所示为菱形或如图13所示为圆形或如图14所示为中空圆形或如图15所示椭圆形或如图16所示为三角形或如图17所示为槽形或如图18所示为凸形。

实施例3：

图19给出了本发明实施例3图。参见图19，硅烷交联聚合物层4的上、下面分别复合连接有不可交联的聚合物层5、6。

实施例4：

图20给出了本发明实施例4图。参见图20，本实施例4高强度单向拉伸定向的聚合物丝带是由三根硅烷交联聚合物丝带7以加拈合绞而成。

实施例5：

图21、图22给出了本发明实施例5图。本实施例5高强度单向拉伸定向的聚合物丝带是由多根硅烷交联聚合物丝带8而不加拈合绞而成(或成束挤出而成)。

Claims (10)

1、硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于聚合物丝带是由硅烷可交联聚合物丝带经过单向拉伸定向后在湿热条件下再经水解缩合交联反应而成。

2、根据权利要求1所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于硅烷可交联聚合物丝带是由至少一种聚合物与含有有机硅单体、接枝引发剂、水解缩合催化剂配制而成。

3、根据权利要求2所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于聚合物为聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或它们的共聚物。

4、根据权利要求1或2或3所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于硅烷可交联聚合物丝带是将硅烷可交联聚合物的扁平膜或圆形膜分切为窄条而成。

5、根据权利要求1或2或3所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于聚合物丝带是由硅烷可交联聚合物呈圆形或异型圆形或中空形成束挤出冷却，拉伸定向后，再经水解缩合交联反应而成。

6、根据权利要求1或2或3所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于聚合物丝带是由硅烷可交联的扁平膜或圆形膜在经过单向拉伸定向前或在单向拉伸定向后由针辊或刀辊刺破为丝带，再在湿热条件下经水解缩合反应而成。

7、根据权利要求1或2或3所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于聚合物丝带由至少二层不同硅烷可交联聚合物材料经挤出复合单向拉伸后，在湿热条件下经水解缩合交联反应而成。

8、根据权利要求1或2或3所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于聚合物丝带为三层，包括由硅烷可交联聚合物材料经过单向拉伸定向后，在湿热条件下经水解缩合交联反应而成的硅烷交联聚合物层，位于硅烷交联聚合物层上、下面的与之复合的不可交联聚合物层。

9、根据权利要求1或2或3所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于聚合物丝带是由至少两根硅烷交联聚合物丝带以加拈或不加拈合绞而成。

10、根据权利要求1或2或3所述的硅烷交联的高强度单向拉伸定向的聚合物丝带，其特征在于聚合物丝带的截面形状为圆形或扁平形或方形或弯形或圆弧形或中空形。

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