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CN109535580A - 一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法 - Google Patents

一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法 Download PDF

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CN109535580A
CN109535580A CN201811505328.3A CN201811505328A CN109535580A CN 109535580 A CN109535580 A CN 109535580A CN 201811505328 A CN201811505328 A CN 201811505328A CN 109535580 A CN109535580 A CN 109535580A
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秦法伟
卜晓英
吴修伦
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Shandong Lai Wei New Materials Co Ltd
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Shandong Lai Wei New Materials Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，所述高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳是由聚乙烯、氯磺酰化剂、有机过氧化物、不饱和硅烷、玻璃纤维组成，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制备包括以下步骤。该高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，首先通过对聚乙烯与二氧化硫以及氯气之间进行催化反应，之后再经过与不饱和硅烷进行交联最后再通过加入玻璃纤维进行共混改性，使得最后的成品具有很高的抗拉强度，而用该成品所制成绳索的抗拉性能得到增强，成品的耐光、耐磨和抗拉强度均得到优化，同时与不饱和硅烷进行交联还可以提高成品的耐环境应力开裂性及机械性能。

Description

一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法
技术领域
本发明涉及工业生产技术领域，具体为一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法。
背景技术
聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物，聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。
聚乙烯可以通过同其他化合物进行变性拉丝最后制成绳索满足人们的使用要求，由于聚乙烯分子链是柔性链，且无极性基团存在，分子链间吸引力较小使得聚乙烯的力学性能一般，聚乙烯拉伸强度比较低，同时聚乙烯本身耐环境应力开裂性及机械性能差，使得聚乙烯产品耐环境应力开裂性及机械性能也难以得到较大的提升。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，解决了聚乙烯分子链是柔性链，且无极性基团存在，分子链间吸引力较小使得聚乙烯的力学性能一般，聚乙烯拉伸强度比较低，表面硬度也不高，抗蠕变性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，所述高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳是由聚乙烯、氯磺酰化剂、有机过氧化物、不饱和硅烷、玻璃纤维组成，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制备包括以下步骤：
第一步：选择制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的仪器
在高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的实验室内放置制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳所需要的仪器，如筒式反应器、粉碎机、成型压片机、拉力测试仪器、挤塑机；
第二步：制取氯磺化聚乙烯步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯颗粒通过粉碎机粉碎呈粉状，之后将粉状聚乙烯置入带有搅拌装置的筒式反应器中，通入氯气和二氧化硫的混合气体同悬浮在反应器内部的粉状聚乙烯进行连续反应制得氯磺化聚乙烯母料；
第三步：有机硅交联聚乙烯的制取步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后再一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联聚乙烯母料；
第四步：有机硅交联氯磺化聚乙烯制取步骤
取一定量的成品氯磺化聚乙烯，将成品氯磺化聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后再一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联氯磺化聚乙烯母料；
第五步：母料与玻璃纤维进行共混改性的步骤
称取适量的母料通过成型压片机压制成三至五毫米厚度的薄膜，之后将玻璃纤维排成丝束均匀的铺设在两个母料薄膜之间并压铸成整体，最后将母料压铸成丝型；
第六步：将丝状母料捻合成高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳；
第七步：利用拉力测试仪器对高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的力学性能进行测试
准备3份不同增强材料的高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳样品，编号样品1、样品2和样品3，再准备一份没有加入增强材料的普通聚乙烯样品，编号样品4，然后利用拉力测试仪器对4份样品的抗拉性进行测试，记录能使聚乙烯抗拉性能大幅增加的增强材料。
优选的，所述在氯磺化聚乙烯的制作过程中会加入一定量的稳定剂，且稳定剂为氧化镁。
优选的，所述四分样品的形状大小均一致，且四份样品在测试过程中均具备相同的测试温度。
优选的，所述有机硅交联反应时的温度为一百八十摄氏度至二百二十摄氏度，且聚乙烯和不饱和硅烷以及有机过氧化物在挤塑机中熔融混炼共聚而成。
优选的，氯磺化聚乙烯制备过程中的反应温度不超过一百摄氏度，反应后物料经过干燥形成粉末状氯磺化聚乙烯。
优选的，所述玻璃纤维丝束宽度与聚乙烯薄膜的宽度比为一比三，且玻璃纤维丝束的长度与聚乙烯薄膜长度相等。
有益效果如下：
1、该高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，首先通过对聚乙烯与二氧化硫以及氯气之间进行催化反应，之后再经过与不饱和硅烷进行交联最后再通过加入玻璃纤维进行共混改性，使得最后的成品具有很高的抗拉强度，而用该成品所制成绳索的抗拉性能得到增强。
2、高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，首先通过对聚乙烯与二氧化硫以及氯气之间进行催化反应，之后再经过与不饱和硅烷进行交联，使得最后成品的耐光、耐磨和抗拉强度均得到优化，同时与不饱和硅烷进行交联还可以提高成品的耐环境应力开裂性及机械性能。
具体实施方式
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳是由聚乙烯、氯磺酰化剂、有机过氧化物、不饱和硅烷、玻璃纤维组成，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制备包括以下步骤：
第一步：选择制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的仪器
在高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的实验室内放置制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳所需要的仪器，如筒式反应器、粉碎机、成型压片机、拉力测试仪器、挤塑机；
第二步：制取氯磺化聚乙烯步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯颗粒通过粉碎机粉碎呈粉状，之后将粉状聚乙烯置入带有搅拌装置的筒式反应器中，通入氯气和二氧化硫的混合气体同悬浮在反应器内部的粉状聚乙烯进行连续反应制得氯磺化聚乙烯母料；
第三步：有机硅交联聚乙烯的制取步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后再一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联聚乙烯母料；
第四步：有机硅交联氯磺化聚乙烯制取步骤
取一定量的成品氯磺化聚乙烯，将成品氯磺化聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后再一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联氯磺化聚乙烯母料；
第五步：母料与玻璃纤维进行共混改性的步骤
称取适量的母料通过成型压片机压制成三至五毫米厚度的薄膜，之后将玻璃纤维排成丝束均匀的铺设在两个母料薄膜之间并压铸成整体，最后将母料压铸成丝型；
第六步：将丝状母料捻合成高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳；
第七步：利用拉力测试仪器对高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的力学性能进行测试
准备3份不同增强材料的高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳样品，编号样品1、样品2和样品3，再准备一份没有加入增强材料的普通聚乙烯样品，编号样品4，然后利用拉力测试仪器对4份样品的抗拉性进行测试，记录能使聚乙烯抗拉性能大幅增加的增强材料。
在氯磺化聚乙烯的制作过程中会加入一定量的稳定剂，且稳定剂为氧化镁，四分样品的形状大小均一致，且四份样品在测试过程中均具备相同的测试温度，有机硅交联反应时的温度为一百八十摄氏度至二百二十摄氏度，且聚乙烯和不饱和硅烷以及有机过氧化物在挤塑机中熔融混炼共聚而成，氯磺化聚乙烯制备过程中的反应温度不超过一百摄氏度，反应后物料经过干燥形成粉末状氯磺化聚乙烯，玻璃纤维丝束宽度与聚乙烯薄膜的宽度比为一比三，且玻璃纤维丝束的长度与聚乙烯薄膜长度相等。
实施例1
一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳是由聚乙烯、氯磺酰化剂、有机过氧化物、不饱和硅烷、玻璃纤维组成，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制备包括以下步骤：
第一步：选择制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的仪器
在高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的实验室内放置制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳所需要的仪器，如筒式反应器、粉碎机、成型压片机、拉力测试仪器、挤塑机；
第二步：制取氯磺化聚乙烯步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯颗粒通过粉碎机粉碎呈粉状，之后将粉状聚乙烯置入带有搅拌装置的筒式反应器中，通入氯气和二氧化硫的混合气体同悬浮在反应器内部的粉状聚乙烯进行连续反应制得氯磺化聚乙烯母料；
第三步：有机硅交联聚乙烯的制取步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后再一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联聚乙烯母料；
第四步：有机硅交联氯磺化聚乙烯制取步骤
取一定量的成品氯磺化聚乙烯，将成品氯磺化聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后再一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联氯磺化聚乙烯母料；
第五步：母料与玻璃纤维进行共混改性的步骤
称取适量的母料通过成型压片机压制成三至五毫米厚度的薄膜，之后将玻璃纤维排成丝束均匀的铺设在两个母料薄膜之间并压铸成整体，最后将母料压铸成丝型；
第六步：将丝状母料捻合成高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳；
第七步：利用拉力测试仪器对高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的力学性能进行测试。
实施例2
一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳是由聚乙烯、氯磺酰化剂、有机过氧化物、不饱和硅烷、玻璃纤维组成，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制备包括以下步骤：
第一步：选择制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的仪器
在高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的实验室内放置制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳所需要的仪器，如筒式反应器、粉碎机、成型压片机、拉力测试仪器、挤塑机；
第二步：制取氯磺化聚乙烯步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯颗粒通过粉碎机粉碎呈粉状，之后将粉状聚乙烯置入带有搅拌装置的筒式反应器中，通入氯气和二氧化硫的混合气体同悬浮在反应器内部的粉状聚乙烯进行连续反应制得氯磺化聚乙烯母料；
第三步：母料与玻璃纤维进行共混改性的步骤
称取适量的母料通过成型压片机压制成三至五毫米厚度的薄膜，之后将玻璃纤维排成丝束均匀的铺设在两个母料薄膜之间并压铸成整体，最后将母料压铸成丝型；
第四步：将丝状母料捻合成高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳；
第五步：利用拉力测试仪器对高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的力学性能进行测试。
实施例3
一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳是由聚乙烯、氯磺酰化剂、有机过氧化物、不饱和硅烷、玻璃纤维组成，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制备包括以下步骤：
第一步：选择制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的仪器
在高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的实验室内放置制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳所需要的仪器，如筒式反应器、粉碎机、成型压片机、拉力测试仪器、挤塑机；
第二步：有机硅交联聚乙烯的制取步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后再一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联聚乙烯母料；
第三步：母料与玻璃纤维进行共混改性的步骤
称取适量的母料通过成型压片机压制成三至五毫米厚度的薄膜，之后将玻璃纤维排成丝束均匀的铺设在两个母料薄膜之间并压铸成整体，最后将母料压铸成丝型；
第四步：将丝状母料捻合成高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳；
第五步：利用拉力测试仪器对高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的力学性能进行测试。
综上所述，该高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，该高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，首先通过对聚乙烯与二氧化硫以及氯气之间进行催化反应，之后再经过与不饱和硅烷进行交联最后再通过加入玻璃纤维进行共混改性，聚乙烯的氯磺化反应使得成品耐臭氧、耐化学腐蚀、耐油、耐热、耐光、耐磨和抗拉强度较好，之后再对成品与不饱和硅烷进行交联反应，进一步提高成品的抗拉伸、冲击强度、同时使得成品的硬度、刚度、耐热性、耐环境应力开裂性及机械性能均提高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制造方法，其特征在于：所述高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳是由聚乙烯、氯磺酰化剂、有机过氧化物、不饱和硅烷、玻璃纤维组成，高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的制备包括以下步骤：
第一步：选择制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的仪器
在高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的实验室内放置制备高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳所需要的仪器，如筒式反应器、粉碎机、成型压片机、拉力测试仪器、挤塑机；
第二步：制取氯磺化聚乙烯步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯颗粒通过粉碎机粉碎呈粉状，之后将粉状聚乙烯置入带有搅拌装置的筒式反应器中，通入氯气和二氧化硫的混合气体同悬浮在反应器内部的粉状聚乙烯进行连续反应制得氯磺化聚乙烯母料；
第三步：有机硅交联聚乙烯的制取步骤
取一定量的成品聚乙烯，将成品聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后在一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联聚乙烯母料；
第四步：有机硅交联氯磺化聚乙烯制取步骤
取一定量的成品氯磺化聚乙烯，将成品氯磺化聚乙烯利用粉碎机磨成粉末状，之后在一定温度下使其与有机过氧化物、不饱和硅烷进行充分混合搅拌并发生反应最终形成有机硅交联氯磺化聚乙烯母料；
第五步：母料与玻璃纤维进行共混改性的步骤
称取适量的母料通过成型压片机压制成三至五毫米厚度的薄膜，之后将玻璃纤维排成丝束均匀的铺设在两个母料薄膜之间并压铸成整体，最后将母料压铸成丝型；
第六步：将丝状母料捻合成高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳；
第七步：利用拉力测试仪器对高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳的力学性能进行测试
准备3份不同增强材料的高抗拉强度的超高分子量聚乙烯矿用绳样品，编号样品1、样品2和样品3，再准备一份没有加入增强材料的普通聚乙烯样品，编号样品4，然后利用拉力测试仪器对4份样品的抗拉性进行测试，记录能使聚乙烯抗拉性能大幅增加的增强材料。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于：所述在氯磺化聚乙烯的制作过程中会加入一定量的稳定剂，且稳定剂为氧化镁。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于：所述四分样品的形状大小均一致，且四份样品在测试过程中均具备相同的测试温度。
4.根据权利要求1所述的一种高韧性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于：所述有机硅交联反应时的温度为一百八十摄氏度至二百二十摄氏度，且聚乙烯和不饱和硅烷以及有机过氧化物在挤塑机中熔融混炼共聚而成。
5.根据权利要求1所述的一种高韧性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于：氯磺化聚乙烯制备过程中的反应温度不超过一百摄氏度，反应后物料经过干燥形成粉末状氯磺化聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维丝束宽度与聚乙烯薄膜的宽度比为一比三，且玻璃纤维丝束的长度与聚乙烯薄膜长度相等。
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