本发明专利技术提供了一种提高超高分子量聚乙烯有色纤维抗老化性能的方法，包括以下步骤：步骤一：选取不同配比的纳米晶体无机粉体与第一超高分子量聚乙烯树脂充分混合得到原料粉体；步骤二：将不同牌号的专用颜料与第二超高分子量聚乙烯树脂和十氢萘溶剂混合制备纺丝原液；步骤三：在溶胀釜内充分溶胀形成具备特性流体流变原料液后，经由位超高分子量聚乙烯干法纺丝装置原丝得到高倍喷头拉伸，获得UHMWPE树脂混合溶液干法纺丝制备的初生有色纤维，经高倍多级后牵伸获得抗老化的成品超高分子量聚乙烯有色纤维。本发明专利技术提供的方通过引入纳米级别无机晶体微粒与超高分子量聚乙烯复合，使得所生产的超高分子量聚乙烯有色纤维具有极好的抗老化性能。抗老化性能。
【技术实现步骤摘要】
一种提高超高分子量聚乙烯有色纤维抗老化性能的方法
[0001]本专利技术属化学纤维
，涉及一种提高超高分子量聚乙烯有色纤维抗老化性能的方法。
技术介绍
[0002]超高分子量聚乙稀成品纤维的耐磨抗弯曲性能、对张力的疲劳性能、抗切割性能均是目前三大高科技高性能纤维（碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯纤维）中最强的，由于超高分子量聚乙稀纤维微观结构是具有高结晶度和高取向的伸直链结构，与碳纤维、芳纶纤维相比较，其强度更高，质量更轻，化学稳定性更好；具有很强的化学惰性，耐强酸、强碱溶液及有机溶剂。基于其优异的基础特性，功能差异化或性能差异化的超高分子量聚乙烯纤维生产，是目前国内外高纤生产企业不断追求和改进的目标。
[0003]目前国内外生产的超高分子量聚乙烯有色纤维在抗老化性能方面与原色纤维相比较均由较大的差距，实践结果表明无论是通过干法纺丝工艺，还是湿法纺丝工艺制备的有色纤维，抗老化性能没有明显区别，因此制备方法不是影响有色纤维该性能的主要原因。在超高分子量聚乙烯有色纤维在生产过程中，超高分子量聚乙烯树脂在溶剂中的溶解解缠，能否形成均匀的冻胶溶液直接影响超高分子量聚乙烯纤维的性能。超高分子量聚乙烯树脂的分子无极性及结晶规整度使染料分子难以切入其中，纤维染色困难，改性和材料复合业非常困难，如果直接加入无机颜料添加剂，颜料易团聚分散性差易造成染色不匀。做成产品后再染色由于聚乙稀的化学惰性色老度不高。国内外关于超高分子量聚乙烯纤维的专利多达数百篇，但均侧重于超高分子量聚乙烯纤维的生产方法及相应设备方面，至今仍未发现关于超高分子量聚乙烯溶剂及增加抗老化性能的有色纤维生产方法方面的专利。
技术实现思路
[0004]1、所要解决的技术问题：现有的提高有色纤维在抗老化性能侧重于制备方法，但是制备方法不是影响有色纤维该性能的主要原因，加热无机燃料添加剂，颜料易团聚分散性差易造成染色不匀。做成产品后再染色由于聚乙稀的化学惰性色老度不高。
[0005]2、技术方案：为了解决以上问题，本专利技术提供了一种提高超高分子量聚乙烯有色纤维抗老化性能的方法，包括以下步骤：步骤一：选取不同配比的纳米晶体无机粉体与第一超高分子量聚乙烯树脂充分混合得到原料粉体；步骤二：将不同牌号的专用颜料与第二超高分子量聚乙烯树脂和十氢萘溶剂混合制备纺丝原液；步骤三：将步骤一制备得到的原料粉体和步骤二制备得到的纺丝原液在溶胀釜内充分溶胀形成具备特性流体流变原料液后，经由位超高分子量聚乙烯干法纺丝装置原丝得到高倍喷头拉伸，获得UHMWPE树脂混合溶液干法纺丝制备的初生有色纤维，经高倍多级后牵伸获得抗老化的成品超高分子量聚乙烯有色纤维。
[0006]所述纳米晶体是钛、锆、硅、铝、锌的氧化物、氮化物的混合物，其中钛和锆的质量
比总和大于50%，所述纳米晶体的无机粉体粒径为20
‑
100纳米。
[0007]所述钛和锆的质量比总和大于80%。
[0008]所述纳米晶体的无机粉体粒径为20
‑
50纳米。
[0009]超高分子量聚乙烯树脂的黏均分子量500~850万。
[0010]所述超高分子量聚乙烯树脂的黏均分子量500~650万。
[0011]所述纳米晶体无机粉体为含量为所述超高分子量聚乙烯树脂的0.1%~15%。
[0012]所述纳米晶体无机粉体为含量为所述超高分子量聚乙烯树脂的1%~5%。
[0013]所述超高分子量聚乙烯树脂分类第二，第一为第一超高超高分子量聚乙烯树脂，第一为第二超高分子量聚乙烯树脂，所述第一超高分子量聚乙烯树脂的黏均分子量500万~850万，所述形成具备特性流体流变原料液中，超高分子量聚乙烯树脂浓度为5%~12%。所述第二超高分子量聚乙烯树脂的黏均分子量300万~500万，所述形成具备特性流体流变原料液中，所述超高分子量聚乙烯树脂浓度为5%~12%所述专用颜料的含量为所述第二超高分子量聚乙烯树脂的质量比为0.01%~8%。
[0014]所述第一超高分子量聚乙烯树脂的黏均分子量500万~650万，所述第二超高分子量聚乙烯树脂的黏均分子量350万~480万所述形成具备特性流体流变原料液中，超高分子量聚乙烯树脂浓度为6.5%
‑
9%。
[0015]3、有益效果：本专利技术提供的方通过引入纳米级别无机晶体微粒与超高分子量聚乙烯复合，使得所生产的超高分子量聚乙烯有色纤维具有极好的抗老化性能。
具体实施方式
[0016]以下通过具体实例进一步阐述本专利技术。应理解，所列举的实例仅用于叙述本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，并且在说明实例中未对通用纺丝设备如双螺杆挤出机、计量泵、喷丝板等进行限定，但不影响本专利技术所获得的抗老化的有色纤维的制备。
[0017]同时，在具体实施实例中所列举的工艺条件均为扩试装置至少72小时稳定运行过程中，产品性能达到或超过常规超高分子量聚乙烯纤维的产品性能时，所采用的工艺控制参数。此外应理解，在阅读本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术做各种改动或修改，这些等价形式同样落在本申请所附的权利要求限定的范围。
[0018]以下实施实例所用到的材料为：超高分子量聚乙烯树脂（UHMWPE）第一（黏均分子量500万~850万）第二（黏均分子量300万~500万）纳米级（20nm~50nm）钛、锆、硅、铝、锌氧化物含量大于98%十氢萘溶剂精馏制备2，6
‑
二叔丁基对甲酚（BHT）抗氧剂1178（三壬基苯基亚磷酸酯）抗氧剂1076（β
‑
（3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯）颜料：Heliogen 蓝 K6911 FP/ K7090 FP、Paliogen 红 K3580/ K4180等测试分析设备仪器：DSC热分析仪STA449C（德国耐驰）、气相色谱 680N （美国安捷伦）、HAAKE转矩流变仪PolyLab OS系统（赛默飞进口）、高性能聚乙烯纤维干法纺丝装置。
[0019]实例1（一）将5.785KG的第一超高分子量聚乙烯树脂树脂与580g无机纳米微粒混合物（其中钛、锆、硅、铝、锌元素摩尔比为5:5:1:1:1）高速震荡均混后，注入90升含量大于98%十氢萘溶剂，混合后的料液在95
±
2℃的条件下溶胀3h；（二）同时将5.785KG的第二超高分子量聚乙烯树脂树脂与290g的１#有机颜料及其他助剂如复配抗氧剂等高速震荡均混，注入90升含量大于98%十氢萘溶剂，将混合后的料液在95
±
2℃的条件下溶胀2.5h。通过回流输送泵将（一）（二）溶液注入均质釜内进一步剪切之后混合溶液通过带搅拌的储料罐定量进入双螺杆挤出机（剪切速率为100rpm）、静态混合器、喷丝板等纺丝设备挤出纺丝，得到的冻胶原丝通过环吹设备将其内包含的大部分良溶剂回收后，再经优化改造后的位于甬道入口的上集束设备以及连接甬道出口的卷绕设备，原丝得到高倍喷头拉伸，获得UHMWPE树脂混合溶液干法纺丝制备本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高超高分子量聚乙烯有色纤维抗老化性能的方法，包括以下步骤：步骤一：选取不同配比的纳米晶体无机粉体与第一超高分子量聚乙烯树脂充分混合得到原料粉体；步骤二：将不同牌号的专用颜料与第二超高分子量聚乙烯树脂和十氢萘溶剂混合制备纺丝原液；步骤三：将步骤一制备得到的原料粉体和步骤二制备得到的纺丝原液在溶胀釜内充分溶胀形成具备特性流体流变原料液后，经由位超高分子量聚乙烯干法纺丝装置原丝得到高倍喷头拉伸，获得UHMWPE树脂混合溶液干法纺丝制备的初生有色纤维，经高倍多级后牵伸获得抗老化的成品超高分子量聚乙烯有色纤维。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述纳米晶体是钛、锆、硅、铝、锌的氧化物、氮化物的混合物，其中钛和锆的质量比总和大于50%。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述纳米晶体的无机粉体粒径为20
‑
100纳米。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述钛和锆的质量比总和大于80%。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述纳米晶体的无机粉体粒径为20
‑
50纳米。6.如权利要求1
‑
6任一权利要求所述的方法，其特征在于：超高分子量聚乙烯树脂的黏均分子量500~850万。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述超高分子...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏豪，孔凡敏，吴小莲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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