一种耐磨聚乙烯纤维及其制备方法和应用与流程

文档序号:37372991 发布日期:2024-03-22 10:25 阅读:14 来源:国知局
一种耐磨聚乙烯纤维及其制备方法和应用与流程

本发明属于高分子材料,具体涉及一种耐磨聚乙烯纤维及其制备方法和应用。


背景技术:

1、超高分子量(分子量一般>100万)聚乙烯(uhmwpe)纤维是高强度、高模量纤维,是20世纪七十年代荷兰dsm公司发明的,成为继芳纶,碳纤维之后出现的第三个高性能纤维,并称当代三大高性能纤维。

2、uhmwpe纤维具有密度低、比强度高、模量高的优异性能,与芳纶纤维和碳纤维相比,uhmwpe纤维还具有良好的耐候性、耐紫外线性、疏水性和耐腐蚀性能,以及优异的耐低温性能。目前在军事领域和工业界获得了广泛的应用。军事领域主要用于个人武装防护(如防弹衣,防弹头盔等)、坦克、舰船,直升机的装甲防护。工业界主要用于航海织物、渔网、海洋绳索、电缆、耐冲击材料、集装箱、运动器械,雷达无线罩等。

3、近年来,随着对海洋资源开发的日益重视,uhmwpe纤维在绳索领域应用需求突增,同时也对uhmwpe纤维的耐磨性提出了更高的要求。由于uhmwpe纤维中存在分子链末端及非晶缺陷,并且uhmwpe纤维表面硬度相对较小,当uhmwpe纤维与金属、陶瓷颗粒等高硬度物质表面发生摩擦时,uhmwpe纤维表面极易被金属或陶瓷颗粒表面的微凸体破坏,从而纤维表面产生磨损。而uhmwpe纤维中分子链间作用力较差,当表面破损后的uhmwpe纤维继续与上述高硬度物质进行摩擦时,uhmwpe纤维表面磨损区域将迅速扩大,极易导致uhmwpe纤维发生断裂,产生磨损失效。同时,当uhmwpe纤维绳缆在绞盘等装置上发生弯曲运动时,纤维间的摩擦失效导致绳缆的弯曲强度降低,使绳缆因弯曲疲劳而失效。

4、为了改善uhmwpe纤维的耐磨性能,国内外研究人员通过多种方法对uhmwpe纤维进行改性研究。其中较多的方法如:添加高硬度物质进行共混改性、添加润滑剂进行共混改性、添加一维材料进行共混改性、采用超物理交联或化学交联对行为进行改性、构筑表面涂层降低摩擦系数等。

5、专利cn114960208a公开了一种耐磨纤维的制备方法,将热塑性聚氨酯、消泡剂、金属氧化物纳米粒子、流平剂溶解或分散在有机溶剂中,然后涂覆到经表面改性的uhmwpe纤维表面,在纤维表面形成耐磨涂层,进而改善了纤维的耐磨性。专利工艺使用了有机溶剂,在实际使用中会引起诸多环境和健康问题。

6、专利cn106948177a公开了一种用于涂布高强纤维的方法,将uhmwpe纤维浸入含有可交联硅酮聚合物的涂料,烘干涂层并进行高温交联,可提高纤维的耐弯曲性能。专利工艺存在交联温度过高的问题,交联温度为120℃,过高的交联温度会导致纤维拉伸强度的下降。

7、聚乙烯(pe)分子结构简单,无复杂侧基,分子间无氢键并且范德华力也很小,因此uhmwpe纤维中分子链间作用力较差,当表面因摩擦而破损后的uhmwpe纤维继续与外物进行摩擦时,uhmwpe纤维表面磨损区域将迅速扩大,极易导致uhmwpe纤维发生断裂,产生磨损失效。

8、因此,开发一种力学强度高、交联温度低的耐磨聚乙烯纤维,是本领域亟待解决的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种耐磨聚乙烯纤维及其制备方法和应用,所述耐磨聚乙烯纤维具有较高的耐磨性,同时其力学性能与未经耐磨工艺处理的纤维相比没有下降,兼具耐磨性好和力学强度高的优点。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供一种耐磨聚乙烯纤维,所述耐磨聚乙烯纤维包括聚乙烯纤维以及设置于所述聚乙烯纤维表面的壳层,所述壳层包括醋酸乙烯酯基聚合物层,所述醋酸乙烯酯基聚合物层包括氧化石墨烯。

4、优选地,所述醋酸乙烯酯基聚合物层包括聚醋酸乙烯酯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的复合层、聚醋酸乙烯酯层或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物层中的任意一种。

5、优选地,所述耐磨聚乙烯纤维中壳层的质量百分含量为0.5-15%,例如可以为0.5%、1%、3%、5%、8%、10%、12%、15%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。优选1-12%,更优选1.5-10%。

6、优选地,所述醋酸乙烯酯基聚合物层包括聚醋酸乙烯酯与乙烯-醋酸乙烯酯第一共聚物的复合层、聚醋酸乙烯酯层或乙烯-醋酸乙烯酯第一共聚物层中的任意一种。

7、优选地,所述乙烯-醋酸乙烯酯第一共聚物中基于乙烯的结构单元的质量百分含量为1-30%,例如可以为1%、3%、5%、10%、15%、20%、25%、30%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。优选1-20%,更优选1-15%。

8、优选地,所述聚醋酸乙烯酯与乙烯-醋酸乙烯酯第一共聚物的复合层的制备原料包括第一分散体和交联剂。

9、优选地,所述聚醋酸乙烯酯层的制备原料包括第二分散体和交联剂。

10、优选地,所述乙烯-醋酸乙烯酯第一共聚物层的制备原料包括第三分散体和交联剂。

11、优选地,所述交联剂包括戊二醛、硼酸、乙二醛、丙二醛、丁二醛或甲醛中的任意一种或至少两种的组合。

12、优选地,所述第一分散体的组分以重量份计包括:0.05-2.5份氧化石墨烯(例如可以为0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、1.0份、1.5份、2.5份)、水55-99份(例如可以为55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、99份)、1-30份第一乳液(例如可以为1份、3份、5份、8份、10份、15份、20份、25份、30份)和0.5-10份第二乳液(例如可以为0.5份、1份、3份、5份、7份、10份),所述第一分散体的组分中第一乳液与第二乳液的质量比为(1-19):1(例如可以为1:1、5:1、10:1、12:1、15:1、19:1)。

13、优选地,所述第二分散体的组分以重量份计包括:0.05-2.5份氧化石墨烯(例如可以为0.05份、0.1份、1份、2份、2.5份)、水60-99份(例如可以为60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、99份)和1-40份第一乳液(例如可以为1份、2份、5份、8份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份)。

14、优选地,所述第三分散体的组分以重量份计包括:0.05-2.5份氧化石墨烯(例如可以为0.05份、2.5份)、水60-99份(例如可以为60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、99份)和1-40份第二乳液(例如可以为1份、2份、5份、8份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份)。

15、所述第一乳液的制备原料以重量份计包括:30-70份醋酸乙烯酯、0.1-15份聚乙烯醇、20-70份水、1-5份第一乳化剂、0.1-0.2份第一引发剂、0.1-0.2份第一ph调节剂。

16、所述醋酸乙烯酯的重量份为30-70份,例如可以为30份、35份、40份、50份、55份、60份、65份、70份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

17、所述聚乙烯醇的重量份为0.1-15份,例如可以为0.1份、1份、2份、3份、4份、5份、8份、10份、12份、14份、15份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

18、所述水的重量份为20-70份,例如可以为20份、25份、30份、50份、60份、65份、70份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

19、所述第一乳化剂的重量份为1-5份,例如可以为1份、2份、3份、4份、5份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

20、所述第一引发剂的重量份为0.1-0.2份,例如可以为0.1份、0.15份、0.2份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

21、所述第一ph调节剂的重量份为0.1-0.2份,例如可以为0.1份、0.15份、0.2份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

22、所述第二乳液的制备原料以重量份计包括:21-70份醋酸乙烯酯、0.1-21份乙烯,0.1-15份聚乙烯醇、20-70份水、1-5份第二乳化剂、0.1-0.2份第二引发剂、0.1-0.2份第二ph调节剂。

23、所述醋酸乙烯酯的重量份为21-70份,例如可以为21份、30份、35份、40份、50份、55份、60、65份、70份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

24、所述乙烯的重量份为0.1-21份,例如可以为0.1份、1份、2份、5份、10份、15份、17份、21份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

25、所述聚乙烯醇的重量份为0.1-15份,例如可以为0.1份、2份、5份、10份、14份、15份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

26、所述水的重量份为20-70份,例如可以为20份、25份、30份、50份、60份、65份、70份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

27、所述第二乳化剂的重量份为1-5份,例如可以为1份、2份、3份、4份、5份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

28、所述第二引发剂的重量份为0.1-0.2份,例如可以为0.1份、0.15份、0.2份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

29、所述第二ph调节剂的重量份为0.1-0.2份,例如可以为0.1份、0.15份、0.2份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

30、优选地,所述耐磨聚乙烯纤维中过渡层的质量百分含量为0-10%,例如可以为0、0.5%、1%、2%、4%、6%、8%、10%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。优选0.5-8%,更优选0.5-5%。

31、优选地,所述过渡层的制备原料包括乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物乳液、丙烯酸树脂乳液或聚氨酯树脂乳液中的任意一种或至少两种的组合。

32、所述乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物乳液的制备原料以重量份计包括:21-70份醋酸乙烯酯、1-21份乙烯,0.1-15份聚乙烯醇、20-70份水、1-5份第三乳化剂、0.1-0.2份第三引发剂、0.1-0.2份第三ph调节剂。

33、所述醋酸乙烯酯的重量份为21-70份,例如可以为21份、30份、35份、40份、50份、55份、60、65份、70份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

34、所述乙烯的重量份为1-21份,例如可以为1份、2份、5份、10份、15份、17份、21份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

35、所述聚乙烯醇的重量份为0.1-15份,例如可以为0.1份、2份、5份、10份、14份、15份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

36、所述水的重量份为20-70份,例如可以为20份、25份、30份、50份、60份、65份、70份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

37、所述第三乳化剂的重量份为1-5份,例如可以为1份、2份、3份、4份、5份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

38、所述第三引发剂的重量份为0.1-0.2份,例如可以为0.1份、0.15份、0.2份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

39、所述第三ph调节剂的重量份为0.1-0.2份,例如可以为0.1份、0.15份、0.2份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

40、优选地,所述乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物乳液中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基于乙烯的结构单元的质量百分含量为3-30%(例如可以为3%、5%、8%、10%、15%、20%、25%、30%等),优选5-30%,更优选10-30%。

41、优选地,所述第一乳化剂、第二乳化剂、第三乳化剂各自独立地包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或至少两种的组合。

42、优选地,所述第一引发剂、第二引发剂、第三引发剂各自独立地包括过氧化氢和甲醛合次硫酸锌的组合、过氧化氢和甲醛合次硫酸钠的组合、过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的任意一种或至少两种的组合。

43、优选地,所述第一引发剂、第二引发剂、第三引发剂各自独立地包括过氧化氢和甲醛合次硫酸锌的组合时,所述过氧化氢和甲醛合次硫酸锌质量比为(5-20):1,例如可以为5:1、6:1、8:1、10:1、12:1、14:1、15:1、16:1、18:1、20:1,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

44、优选地,所述第一引发剂、第二引发剂、第三引发剂各自独立地包括过氧化氢和甲醛合次硫酸钠的组合时,所述过氧化氢和甲醛合次硫酸钠质量比为(5-20):1,例如可以为5:1、6:1、8:1、10:1、12:1、14:1、15:1、16:1、18:1、20:1,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

45、优选地,所述第一ph调节剂、第二ph调节剂、第三ph调节剂各自独立地包括碳酸氢钠和/或碳酸氢铵。

46、优选地,所述第一乳液采用如下方法进行制备,所述方法包括:

47、将聚乙烯醇、第一乳化剂、水、第一ph调节剂、第一引发剂、醋酸乙烯酯混合、进行第一次反应,得到所述第一乳液。

48、优选地,所述第一次反应的温度为65-90℃,例如可以为65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

49、优选地,所述第一次反应的时间为2-3h,例如可以为2h、2.5h、3h,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

50、优选地,所述第一次反应后还包括脱泡、过滤、冷却,得到所述第一乳液。

51、优选地,所述第二乳液采用如下方法进行制备,所述方法包括:

52、将聚乙烯醇、第二乳化剂、水、第二ph调节剂、第二引发剂、乙烯和醋酸乙烯酯混合、进行第二次反应,得到所述第二乳液。

53、优选地,所述第二次反应的温度为65-90℃,例如可以为65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

54、优选地,所述第二次反应的时间为2-3h,例如可以为2h、2.5h、3h,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

55、优选地,所述第二次反应后还包括脱泡、过滤、冷却,得到所述第二乳液。

56、优选地,所述乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物乳液采用如下方法进行制备,所述方法包括:

57、将聚乙烯醇、第三乳化剂、水、第三ph调节剂、第三引发剂、乙烯和醋酸乙烯酯混合、进行第三次反应,得到所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液。

58、优选地,所述第三次反应的温度为65-90℃,例如可以为65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

59、优选地,所述第三次反应的时间为2-3h,例如可以为2h、2.5h、3h,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

60、优选地,所述第三次反应后还包括脱泡、过滤、冷却,得到所述第二乳液。

61、所述耐磨聚乙烯纤维具有两层或多层的特定结构,中心层为聚乙烯纤维,聚乙烯树纤维的分子量为100-1200万,纤维断裂强度>16cn/dtex。过渡层为部分覆盖或全覆盖的乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物和聚乙烯醇复合涂层、丙烯酸树脂涂层、聚氨酯树脂涂层等中的一种或多种。乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物中乙烯段质量含量为3-30%,优选乙烯段含量为5-30%,最优选10-30%。

62、与中心层紧密结合的是部分覆盖或全覆盖的乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物、聚乙烯醇复合涂层,其中聚乙烯醇质量含量为0.1-15%。乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物中乙烯段质量含量为3-30%。

63、改性乳液(第一乳液)的制备:

64、1.将0.5-15份pva保护胶体和30份水加入反应器中,升温至80-95℃,搅拌至充分溶解,然后降温至50-60℃。

65、2.将1-5份乳化剂和0.1-0.2份ph调节剂加入反应器中,搅拌至完全溶解。

66、3.取0.1-0.2份引发剂加入2份水中,搅拌配成水溶液。

67、4.将3的水溶液,加入步骤2的反应器溶液中,并搅拌均匀。

68、5.加入醋酸乙烯酯(vac)单体总量的20%(6-14份),搅拌并分散,升温至65-75℃,反应的同时缓慢加入剩余的vac单体(24-56份)vac单体总量为30-70份。再加入少量水,使水、vac单体、pva保护胶体、ph调节剂、引发剂总量为100份,保持反应压力3.5-5mpa,控制温度低于85℃,反应2-3h。

69、6.反应结束后,降温至40~55℃,经脱泡、过滤、冷却得到第一乳液;

70、优选地,所述聚乙烯纤维包括超高分子量聚乙烯纤维。

71、优选地,所述超高分子量聚乙烯纤维的断裂强度>16cn/dtex,例如可以为16cn/dtex、18cn/dtex、20cn/dtex、25cn/dtex、30cn/dtex、32cn/dtex、35cn/dtex、38cn/dtex、40cn/dtex,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

72、优选地,所述超高分子量聚乙烯纤维采用如下方法进行制备,所述方法包括:

73、(1)将聚乙烯树脂与溶剂混合,得到纺丝液;

74、(2)将步骤(1)得到的纺丝液置于双螺杆挤出机进行溶胀、溶解、冻胶纺丝,得到冻胶原丝;

75、(3)将步骤(2)得到的冻胶原丝进行萃取,得到纤维原丝;将所述纤维原丝进行牵伸,得到所述超高分子量聚乙烯纤维。

76、优选地,步骤(1)所述聚乙烯树脂的数均分子量为100万-1200万,例如可以为100万、200万、400万、500万、600万、800万、900万、1000万、1100万、1200万,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

77、优选地,步骤(1)所述溶剂包括白油。

78、优选地,步骤(1)所述混合物中,所述聚乙烯树脂的质量浓度为5-15%,例如可以为5%、6%、8%、10%、12%、15%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

79、优选地,步骤(1)所述混合的时间为5-10min,例如可以为5min、6min、7min、8min、9min、10min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

80、优选地,步骤(2)所述双螺杆挤出机的各区段的温度各自独立地为65-310℃,例如可以为65、70℃、80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、190℃、200℃、250℃、300℃、310℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

81、优选地,步骤(3)所述萃取包括将所述冻胶原丝与二氯甲烷混合,进行超声、萃取、烘干。

82、优选地,所述烘干的温度为40-65℃,例如可以为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

83、优选地,所述烘干的时间为1-5min,例如可以为1min、2min、3min、4min、5min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

84、优选地,步骤(3)所述牵伸的温度为135-155℃,例如可以为135℃、140℃、145℃、148℃、150℃、152℃、155℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

85、优选地,所述牵伸的倍数为5-15倍,例如可以为5、6、7、8、9、10、11、15,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

86、第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的耐磨聚乙烯纤维的制备方法,所述制备方法包括:

87、在所述聚乙烯纤维的表面设置耐磨涂层,得到所述耐磨纤维。

88、优选地,所述制备方法具体包括:

89、(s1)在所述聚乙烯纤维涂布可选地乳液,涂布分散体,干燥,得到改性纤维;

90、所述乳液包括乙烯-醋酸乙烯酯第二共聚物乳液、丙烯酸树脂乳液或聚氨酯树脂乳液中的任意一种或至少两种的组合;所述分散体包括第一分散体、第二分散体或第三分散体中的任意一种;

91、(s2)将步骤(s1)得到的改性纤维在交联剂溶液中处理,干燥,得到所述耐磨聚乙烯纤维。

92、优选地,步骤(s1)所述干燥的温度为40-65℃,例如可以为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

93、优选地,步骤(s1)所述干燥的时间为5-20min,例如可以为5min、8min、10min、12min、15min、18min、20min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

94、优选地,所述交联剂包括戊二醛、硼酸、乙二醛、丙二醛、丁二醛或甲醛中的任意一种或至少两种的组合。

95、优选地,所述处理的温度为25-60℃,例如可以为25℃、30℃、35℃、40℃、50℃、60℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

96、优选地,所述处理的时间为1-60min,例如可以为1min、2min、5min、7min、8min、10min、20min、30min、40min、50min、60min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

97、优选地,所述交联剂的质量浓度为1-25%,例如可以为1%、5%、8%、10%、12%、15%、17%、20%、22%、25%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

98、优选地,步骤(s2)所述干燥的温度为40-65℃,例如可以为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

99、优选地,步骤(s2)所述干燥的时间为5-20min,例如可以为5min、7min、9min、10min、12min、15min、17min、20min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

100、耐磨聚乙烯纤维的制备:

101、步骤1.将聚乙烯纤维以一定的速度通过涂覆乳液,使聚乙烯纤维表面浸润一层乳液。

102、步骤2.将浸胶后的纤维烘干或晾干,温度应低于65℃。

103、步骤3.将烘干后的纤维以一定的速度通过交联剂水溶液,然后烘干。

104、步骤4.如需多层涂覆结构,步骤1-3可以重复进行。

105、涂覆后的改性纤维经烘干后,可以在纤维中心层外形成耐磨涂层。根据需要,可以多次涂覆,也可以一次涂覆,涂覆烘干后的纤维产品可以直接应用,也可以做进一步的表面交联处理,其处理方法为将烘干后的涂覆纤维放入交联剂溶液,进行表面交联处理。优选地,所述交联剂包括1-10%硼酸水溶液或1-25%戊二醛水溶液,反应后将纤维烘干,得到耐磨聚乙烯纤维。

106、第三方面,本发明提供一种如第一方面所述的耐磨聚乙烯纤维在航海织物、渔网、海洋绳索、电缆、耐冲击材料、集装箱、运动器械或雷达无线罩中的应用

107、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

108、本发明提供的一种耐磨聚乙烯纤维,所述耐磨聚乙烯纤维具有特定结构,壳层由聚醋酸乙烯酯基聚合物组成,拥有优异的耐磨性和力学性能,摩擦次数达到33630-41015次,断裂强度为32.18-33.54cn/dtex,断裂伸长率为3.18-3.30%,弹性模量为1175-1265cn/dtex。

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