[发明专利]高均匀性超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将超高分子量聚乙烯树脂粉、溶剂及助剂充分混合，经溶胀后进入螺杆溶解，得到超高分子量聚乙烯溶液；

S2：将S1中得到的超高分子量聚乙烯溶液通过预设时间的均质化处理，之后进入纺丝箱体；

S3：将S2中得到的溶液通过纺丝箱体挤出成型，制得的冻胶丝条，再经脱溶剂、热拉伸，得到超高分子量聚乙烯纤维。

2.根据权利要求1所述的一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1中，所述螺杆为同向双螺杆，螺杆出口处的输送段螺纹至少进行两次的体积压缩，使得超高分子量聚乙烯溶液的输出压力≥5MPa。

3.根据权利要求1所述的一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1中，所述溶胀的方式为釜式溶胀，溶胀温度为110±5℃。

4.根据权利要求1所述的一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1中，所述超高分子量聚乙烯树脂粉的黏均分子量为400-1000万，为3-7，且粒径在120-220μm之间的超高分子量聚乙烯树脂粉颗粒的比例≥70％。

5.根据权利要求1所述的一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1中，所述溶剂选自卤代烃、矿物油、十氢萘、四氢萘、萘、二甲苯、甲苯、十二烷、十一烷烃、癸烷、壬烷、辛烯、氯苯、石油醚、低分子量聚乙烯蜡中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1中，所述助剂选自抗氧剂、流动促进剂、热稳定剂、着色剂、功能性粉末中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S2中，所述均质化处理在熔体管道中完成，均质化时长不低于10min。

8.根据权利要求1所述的一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S2中，所述均质化处理过程为恒温过程，且使得熔体管道温度低于管道内溶液温度3-5℃。

9.根据权利要求1所述的一种高均匀性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S2中，所述均质化处理过程采用一组或多组静态混合器联用，以此消除溶液因流动剪切造成的差异，同时通过静态混合器延长溶液在管道中的停留时间，使得未溶解完全的凝胶粒子在加热条件下尺寸缩小或数量减少。

10.一种如权利要求1至9中任意一项所述方法制备得到的超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纤维的干热收缩率在100℃时≤2％，且在120℃时≤3％。