【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及单丝，尤其涉及低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝及其制备方法。
技术介绍
1、超高分子量聚乙烯(英文简称：uhmwpe)纤维是以分子量在100万以上的线型聚乙烯制备得到的新一代高性能纤维，uhmwpe纤维因具有质轻、附着力弱、表面张力低、抗冲击性强、耐化学性好、防切割性好、自润滑等优势，广泛应用于海洋用绳索和防护网、钓鱼线、防割手套、轻质防弹装甲等产品。uhmwpe纤维存在易燃以及在在燃烧过程中会存在发烟量大、熔滴等现象，所以会在现有uhmwpe纤维中添加有阻燃剂，提高uhmwpe纤维的安全性。
2、由于现有阻燃剂的阻燃性能一般，为满足uhmwpe纤维的高阻燃性能，需要在uhmwpe纤维中需要添加有较多的阻燃剂，导致uhmwpe纤维的强度降低。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，包括如下重量份的组分：
3、超分子量聚乙烯65-75份、高密度聚乙烯25-35份、含磷氮纳米阻燃剂2-5份、抗氧化剂1-4份、润滑剂1-2.5份；
4、其中，含磷氮纳米阻燃剂由如下制备方法制备：
5、s100：在60-90％的乙醇水溶液中依次加入纳米二氧化硅粒子、硅烷改性剂和酸性ph值调节剂，制得第一混合液，第一混合液的ph值为3-4，接着将第一混合液加热至60-70℃并反应4-6h，然后对第一混合液进行过滤、清
6、s200：在氮气氛围下，将丙烯酰胺和37％的甲醛溶液混合于水溶液中并接着加入亚磷酸，制得第二混合液，然后将第二混合液加热至60-70℃并反应1-3h，制备得到丙烯酰基双磷酸阻燃剂溶液；
7、s300：将含有双键基团的纳米二氧化硅粒子和引发剂混合于丙烯酰基双磷酸阻燃剂溶液中，制得第三混合液，然后将第三混合液加热至60-70℃并反应7-9h，制备得到纳米二氧化硅改性粒子；
8、s400：在水溶液中依次加入纳米二氧化硅改性粒子和碱性ph值调节剂，制得第四混合液，第四混合液的ph值为4-6，接着向第四混合液加入金属盐并浸渍2-8h，然后对第四混合液进行过滤、清洗和干燥处理，制得含磷氮纳米阻燃剂。
9、进一步地，纳米二氧化硅粒子和硅烷改性剂的重量比为1：(0.4-0.6)。
10、进一步地，丙烯酰胺、亚磷酸、甲醛溶液、含有双键基团的纳米二氧化硅粒子和引发剂的重量比为100：(230-265)：(230-260)：(60-70)：(6-13)。
11、进一步地，纳米二氧化硅改性粒子和金属盐的重量比为1：(0.1-0.2)。
12、进一步地，硅烷改性剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
13、进一步地，引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、偶氮二异丁氰中的一种或几种。
14、进一步地，金属盐选自cu2+、zn2+、ca2+、mg2+、fe3+、a l 3+的硝酸盐、乙酸盐、氯化盐中的一种或几种。
15、进一步地，抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1024中的一种或多种。
16、进一步地，所述润滑剂选自聚乙烯蜡和硬脂酸钙中的一种或者多种。
17、第二方面，本申请还提供一种低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝的制备方法，包括以下步骤：
18、将超分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、含磷氮纳米阻燃剂、抗氧化剂、润滑剂进行混合，制得原料混合物；
19、将原料混合物依次进行造粒和纺丝处理，制得低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝。
20、本申请提供的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝及其制备方法，通过在单丝中使用阻燃性能更好的新型含磷氮纳米阻燃剂，使得超高分子量聚乙烯单丝在满足所需的高阻燃性能时，聚乙烯单丝内阻燃剂含量低，即减少了阻燃剂的使用量，降低了阻燃剂对超高分子量聚乙烯单丝强度等力学性能的影响，进而在低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝具有高阻燃性能的同时还兼顾具有较好的强度。
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1.一种低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述纳米二氧化硅粒子和所述硅烷改性剂的重量比为1：(0.4-0.6)。
3.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述丙烯酰胺、所述亚磷酸、所述甲醛溶液、所述含有双键基团的纳米二氧化硅粒子和所述引发剂的重量比为100：(230-265)：(230-260)：(60-70)：(6-13)。
4.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述纳米二氧化硅改性粒子和所述金属盐的重量比为1：(0.1-0.2)。
5.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述硅烷改性剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、偶氮二异丁氰中的一种或几种
7.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述金属盐选自Cu2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al 3+的硝酸盐、乙酸盐、氯化盐中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1024中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述润滑剂选自聚乙烯蜡和硬脂酸钙中的一种或者多种。
10.一种如权利要求1-9任一所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述纳米二氧化硅粒子和所述硅烷改性剂的重量比为1：(0.4-0.6)。
3.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述丙烯酰胺、所述亚磷酸、所述甲醛溶液、所述含有双键基团的纳米二氧化硅粒子和所述引发剂的重量比为100：(230-265)：(230-260)：(60-70)：(6-13)。
4.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述纳米二氧化硅改性粒子和所述金属盐的重量比为1：(0.1-0.2)。
5.根据权利要求1所述的低烟阻燃超高分子量聚乙烯单丝，其特征在于，所述硅烷改性剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：马海燕，陈雨洁，
申请(专利权)人：南通新帝克单丝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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