[发明专利]一种超高分子量聚乙烯制品亲水性的改善方法

说明书

本发明公开一种超高分子量聚乙烯制品亲水性的改善方法，包括如下步骤：将活性炭粉末和超高分子量聚乙烯粉末以及硅烷偶联剂和二甲苯混合搅拌，搅拌完成后烘烤，使得混合后的粉末彻底干燥；再通过等离子发生器对混合好的粉末进行等离子处理，最终倒入模具烧结制成管状超高分子量聚乙烯制品；配制PVA凝胶溶液；在此PVA凝胶溶液中加入硼砂溶液；再加入超高分子量制品浸泡后，在155‑165℃条件下固化，最终得到一种可亲水性的超高分子量聚乙烯圆管。本发明将亲水基团引入到超高分子量聚乙烯中，且能保持超高分子量聚乙烯制品的机械性能和耐化学性能，能很好地应用在污水处理中，且此方法成本低，方法简单。

技术领域

本发明涉及聚乙烯制品的制备技术领域，特别是涉及一种超高分子量聚乙烯制品亲水性的改善方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种分子量在150万以上，无支链线型结构的热塑性塑料，具有高强度、耐腐蚀等优异性能，广泛应用于航空航天、医疗器械、体育器材、海洋工程等领域。

但是由于UHMWPE分子链全部是碳氢结构，基本上无极性基团，表面能极低，因此UHMWPE表面化学惰性强、亲水性差，粘结性较差。开发的超高分子量聚乙烯复合材料的界面结合力弱，极大的影响了UHMWPE在符合材料领域中的应用。近几年，国内对UHMWPE的表面改性处理进行了广泛的研究，其改性方法主要有等离子体改性、表面辐照接枝改性、光氧化改性以及仿生修饰改性等。但以上方法都存在着自己的缺陷，如表面辐照改性设备投资成本高，工艺条件复杂；光氧化改性通常涉及最佳工艺条件不易控制，工业化生产困难等。因此本公司通过使用硅烷偶联剂、等离子法以及PVA凝胶作为表面改性剂对UHMWPE进行表面处理，优化其亲水性能，使其在水处理环保方面得到应用。

A: 常规的超高分子量聚乙烯制品不具备亲水性能，因此在很多方面得不到应用，而超高分子量聚乙烯分子链结构上基本无极性基团，因此本发明通过等离子法引入极性基团，使其基团能和水发生亲和作用，产生亲水性。

B:若将亲水基团引入到超高分子量聚乙烯中，且能保持超高分子量聚乙烯制品的机械性能和耐化学性能，就能够将其使用在污水处理中，且此方法成本低，方法简单。和其他改性方法比，可降低生产成本，创造更高的经济效益。

发明内容

基于现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种超高分子量聚乙烯制品亲水性的改善方法。

本发明的目的是这样实现的，一种超高分子量聚乙烯制品亲水性的改善方法，包括如下步骤：

1）前处理部分：将活性炭粉末和超高分子量聚乙烯粉末以及硅烷偶联剂和二甲苯按质量比例1:20-40:0.8-1.2: 0.8-1.2: 20-40混合，并置于磁力搅拌器中搅拌，搅拌完成后取出于55℃-65℃烘箱中烘烤，使得混合后的粉末彻底干燥；再通过等离子发生器在处理压强为4-6Pa，处理功率为90-100W条件下对混合好的粉末进行等离子处理，最终将等离子处理后的混合粉末倒入模具烧结制成管状超高分子量聚乙烯制品；2）制品后处理部分：取PVA粉末置于烧杯中，在水浴为80-100℃中进行磁力搅拌溶解，配制成固含量为30%的PVA凝胶溶液；在此PVA凝胶溶液中加入与PVA质量比为1：0.8-1.2的硼砂溶液；再将步骤1）制成的超高分子量制品置于含有硼砂的PVA凝胶溶液中，浸泡后，在155-165℃条件下固化，最终得到一种可亲水性的超高分子量聚乙烯圆管。