[发明专利]一类烯烃聚合物和一类混纺纤维及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类烯烃聚合物，及其制备方法和应用。本发明还涉及一类混纺纤维，及其制备方法和应用。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是1980年代由荷兰DSM公司首先成功研发凝胶纺丝超拉伸技术制备的高强度高模量有机纤维，它是继碳纤维、芳纶纤维之后的第三代高性能纤维。用于制备纤维的超高分子量聚乙烯分子量范围为100～800万之间。

超高分子量聚乙烯纤维具有良好的机械性能，还具有耐紫外线辐射、耐化学腐蚀、介电常数低、摩擦系数低及突出的抗冲击、抗切割等优异性能。目前，超高分子量聚乙烯纤维广泛用于制作防弹衣和降落伞等军需材料、绳索、渔网、钓鱼线、防切割纺织面料、安全生产材料、建筑工程加固材料、增强复合材料、体育器材、医疗材料、低温材料等。由于超高分子量聚乙烯纤维纤维性能优异，自问世起就倍受重视，应用潜力巨大，因此发展很快。

各种新型的高分子烯烃聚合物具有较好的强度和抗冲击弹性等物理性能。通过适当的环烯烃开环聚合反应条件，通过在有机溶剂或液体环烯烃在无溶剂条件下，选择合适的开环聚合反应条件制备可溶于高沸点矿物油(白油)、石蜡油、煤油、或十氢萘等烷烃类溶剂的高分子烯烃聚合物，并在本发明中用于高强度混纺纤维的研发创新。

目前，超高分子量聚乙烯高性能纤维的加工工艺有固体挤出法、增塑熔融纺丝法和冻胶纺丝及其超拉伸等生产技术，其中冻胶纺丝工艺制备的超高分子量聚乙烯纤维具有较好的性能，较易大规模产业化，故DSM和中国纺丝企业目前均采用冻胶纺丝工艺生产高性能的超高分子量聚乙烯纤维。但冻胶纺丝工艺的缺陷是纯超高分子量聚乙烯固体的纤维成形过程可纺性较差和湿冻胶原丝强度较弱及其均匀性较差等问题，对生产的纤维质量造成严重的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服了上述现有的超高分子量聚乙烯可纺性较差、湿冻胶原丝强度较弱和均匀性较差等加工工艺技术上的缺点，提供了一种全新的适用于制备特殊纤维的烯烃聚合物及其制备方法。将所述的烯烃聚合物加入到超高分子量聚乙烯中可明显改善超高分子量聚乙烯纤维的可纺性、湿冻胶原丝强度及均匀性等性能，提高纤维的强度和抗冲击性能，从而制成了新型高强度高模量混纺纤维。因此本发明还提供了一类新型的混纺纤维及其制备方法，以及所述的烯烃聚合物和所述的混纺纤维的用途。

本发明通过下述技术方案解决上述技术问题：

本发明提供了一类烯烃聚合物，其为由式I所示的结构单元构成的烯烃均聚物，或由式I和式II所示的结构单元构成的烯烃无规共聚物；其中，m＝0～8，较佳的为3或4；m’＝0～6，较佳的为0、1或2；且m≠m’+2；式I的结构单元数为1,000-20,000，较佳的为1,000-15,000，更佳的为1000-10,000；式II的结构单元数为1,000-10,000，较佳的为1,000-6,000，更佳的为1,500-2,500。

式I

式II

其中，所述的烯烃聚合物的重均分子量较佳的为10-150万，更佳的为20-60万。所述的烯烃聚合物的特性粘度为0.1-1.5。

本发明所述的烯烃聚合物为线性长链聚合物，长链中有规律地含有碳碳双健，能溶于加热的高沸点的矿物油(白油)、石蜡油、煤油或十氢萘等烷烃类溶剂中。

本发明一较佳实施例中，所述的烯烃均聚物中，m＝3或4，式I的结构单元数为1,500-10,000。

在本发明的另一较佳实施例中，所述的烯烃无规共聚物中，m＝3或4，m’＝0，1或2，且m≠m’+2，式I的结构单元数为1,000-10,000，式II的结构单元数为1,000-6,000。

本发明还提供了一种本发明的烯烃聚合物(式IIIa和式V)的制备方法，其包括下述步骤：在有机溶剂中或无溶剂条件下，在烯烃易位复分解催化剂(Metathesis Catalyst)的作用下，将反应物：①式III化合物，或②式III与式IV化合物进行开环易位复分解聚合反应(ROMP：Ring-Opening Metathesis Polymerization)，即可；