一种超高分子量聚乙烯纳米复合材料的制备方法

• 摘要：

  本发明公开一种超高分子量聚乙烯纳米复合材料的制备方法.利用冻胶法制备UHMWPE冻胶成型,涉及大量溶剂的使用和回收,生产成本较高,生产效率低、易污染环境.该方法是首先将超高分子量聚乙烯、生物质纳米晶、抗氧化剂加入溶剂中,先经过溶胀过程,再经过溶解过程,得到超高分子量聚乙烯纳米填充冻胶;然后将超高分子量聚乙烯纳米填充冻胶注入双螺杆挤出机中,通过计量泵后经口模或喷丝孔挤出,经萃取、干燥和热牵伸得到超高分子量聚乙烯纳米复合材料.本发明方法减少了溶剂的使用量,大幅降低UHMWPE复合材料制品的成本,进而通过优化制备工艺,提高制品性能,进一步拓展UHMWPE的应用领域.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201310160242.2

• 申请日期：

  2013.05.03

• 公开/公告号：

  CN103243404A

• 公开/公告日：

  2013-08-14

• 发明人：

  陈鹏 沈素丹 洪亮 王宗宝 顾群

• 申请人：

  中国科学院宁波材料技术与工程研究所

• 主分类号：

  D01F6/46(2006.01)I,D,D01,D01F,D01F6

• 分类号：

  D01F6/46(2006.01)I,D01F1/10(2006.01)I,D01D5/00(2006.01)I,D01D1/02(2006.01)I,D,D01,D01F,D01D,D01F6,D01F1,D01D5,D01D1,D01F6/46,D01F1/10,D01D5/00,D01D1/02

• 主权项：

   一种超高分子量聚乙烯纳米复合材料的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤(1).将超高分子量聚乙烯、生物质纳米晶、抗氧化剂加入溶剂中,先经过溶胀过程,再经过溶解过程,得到超高分子量聚乙烯纳米填充冻胶;所述的超高分子量聚乙烯的分子量为150~450万,其形态为粉末状,粉末的平均粒径为100~500微米、粒径分布宽度为0.5~0.7、堆密度为0.3~0.5 g/cm3;所述的生物质纳米晶为纤维素纳米晶或甲壳素纳米晶,其形态为棒状,平均直径为10~50纳米,平均长径比为20~100,相对羟基含量为2.8~4.2;所述的抗氧剂为2,6‑二叔丁基‑4‑甲基酚、3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯)丙酸十八烷基酯、亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、三硫代亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三(2,4‑二甲基苯)酯或亚磷酸三(2,4‑二叔丁基苯)酯;所述的溶剂为十氢萘、白油或煤油;超高分子量聚乙烯与溶剂的质量比为1~4:6;生物质纳米晶与超高分子量聚乙烯的质量比为0.001~0.01:1;抗氧剂与超高分子量聚乙烯的质量比为0.001~0.02:1;步骤(2).将超高分子量聚乙烯纳米填充冻胶注入双螺杆挤出机中,通过计量泵后经口模或喷丝孔挤出,经萃取、干燥和热牵伸得到超高分子量聚乙烯纳米复合材料.