如C=C，C= 0)，该峰的红外光透过率为60%以上。
[0048] 在一个优选的实施方式中，本发明的交联超高分子量聚乙烯纤维含有稳固的交联 剂，采用元素分析仪测定交联剂中的N元素，N元素含量为超高分子分子量纤维的0. 05~ Iwt%，优选为0. 1~0.5wt%，以超高分子量聚乙烯的重量为基准。
[0049] 实施例
[0050] 通过如下的实施例将对本发明作详细的说明，但这些实施例仅用于解释的目的， 而不能用于限制本发明的保护范围。
[0051] 在如下的实施例中，本发明交联超高分子量聚乙烯纤维的各种性能例如可用如下 方法测定。
[0052] 1)耐热性
[0053] 在115°C烘箱空气环境中经过100小时的老化后，测试本发明交联超高分子量聚 乙烯纤维拉伸强度和断裂伸长率保留率。
[0054] 2)蠕变伸长率
[0055] 根据GBT19975-2005高强化纤长丝拉伸性能试验方法中规定的拉伸蠕变试验方 法进行，其中，负荷为纤维断裂负荷的50%，试验温度70°C。
[0056] 3)凝胶含量根据ASTMD276-01 (2006)《交联乙烯塑料的凝胶含量及溶胀率的标 准测试方法》中凝胶含量测试方法，采用二甲苯作为溶剂。
[0057] 4)纤度
[0058] 根据GBT19975-2005中规定的方法测试纤维纤度。
[0059] 5)断裂强度
[0060] 根据GBT19975-2005中规定的方法测试纤维断裂强度。
[0061]6)断裂伸长率
[0062] 根据GBT19975-2005中规定的方法测试纤维断裂伸长率。
[0063] 7)红外测试
[0064] 根据GBT21186-2007《傅立叶变换红外光谱仪》方法进行测试。
[0065]8)元素测试
[0066] 采用德国ElementavarioEL元素测试仪，样品在高温下（1200-1800°C)的氧气 环境中经催化氧化使其燃烧分解，生成气体中的非检测气体被去除，被检测的不同组分气 体通过特殊吸附柱分离，再使用热导检测器对相应的气体进行分别检测，氦气作为载气和 吹扫气。
[0067] 9)分子量下降率测试
[0068] 超高分子量聚乙烯纤维的重均分子量采用ASTMD4020《超高分子量聚乙烯模塑 和挤出材料的标准说明》测试。交联前纤维分子量为Mtl，交联后纤维可溶解部分的分子量为 M1，则由于辐射降解导致的分子量下降率D为：
[0069] D= (M1-Mtl) /MtlX100 %。
[0070] 实施例1
[0071] 称取超尚分子量聚乙稀粉末3重量份（Ticona公司的Gur4022,分子量范围为 300万）、抗氧剂2, 6-二特丁基苯酚0. 003重量份、极性改性剂2-苯氧基乙基丙烯酸酯 0. 003重量份和溶剂白油100重量份，把上述原材料进行充分混合配制成聚乙烯浓度为 3wt%的纺丝溶液。在纺丝设备（为江苏神泰科技发展有限公司生产，纺丝温度：螺杆预热 区：60~110°C，熔融区：150°C，计量区：160°C，压缩区：170°C，箱体温度：170°C)上将纺丝 溶液经过螺杆挤出纺丝形成冻胶丝，冻胶丝在室温下进行预拉伸1. 2倍，采用碳氢清洗剂 103进行萃取形成萃取丝，并对萃取丝进行两级干燥，分别在40°C下干燥10分钟和在80°C 下干燥10分钟，除去萃取丝中的残余萃取剂。萃取丝以lm/min的速度通过一个含有交联 体系溶液的浴槽，萃取丝在浴槽中停留时间为15秒。该浴槽中的交联溶液由交联剂、自由 基捕捉剂、阻聚剂和溶剂组成，其中交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三（2-羟乙基） 异氰脲酸三丙烯酸酯的浓度分别为2. 5wt%、自由基捕捉剂对苯醌浓度0. 05wt%、阻聚剂 2-叔丁基对苯二酚浓度为0. 04wt%，溶剂为碳氢清洗剂103,以该溶剂的重量为基准。使萃 取丝充分吸收交联体剂及其助剂。然后通过4级超倍热牵伸（牵伸总倍率45倍，牵伸温度 控制在120~160°C，卷绕速度45m/min)，所得的纤维产品经过电子数辐照交联（辐照剂量 为4Mrad)。辐射后纤维产品的性能如表1所示。
[0072]表 1
【主权项】
1. 一种交联的超高分子量聚乙烯纤维，其中由于辐射或者辐照裂解导致的超高分子量 聚乙烯的重均分子量下降率小于10%。
2. 如权利要求1所述的交联超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述超高分子量聚 乙烯纤维的初始重均分子量为100-1000万，优选为250-700万，所述超高分子量聚乙烯纤 维含有0. 05~5wt%自由基捕捉剂，以超高分子量聚乙烯的重量为基准。
3. 如权利要求1或2所述的交联超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，它的机械强度为 15 ~45cN/dTex〇
4. 如权利要求1或2所述的交联超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，在所述纤维的横 截面上周边部分的交联度高，中心部分的交联度低，所述的交联是在烯丙基交联剂存在下 的辐射交联。
5. 如权利要求1或2所述的交联超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述纤维的平均 纤度为 50-3000dTex，优选为 400 ~2000dTex。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的交联超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，它包括如 下步骤： 1) 提供超高分子量聚乙烯纺丝原液； 2) 由所述的纺丝原液喷丝形成湿态凝胶原丝； 3) 使用萃取剂对所述的湿态凝胶原丝进行萃取，形成萃取丝； 4) 干燥所述的萃取丝，除去萃取剂，得到干态凝胶原丝； 5) 让干态凝胶原丝通过一个或多个浴槽，使干态凝胶原丝吸收其中的交联体系浴液， 交联体系浴液含有條丙基交联剂和自由基捕捉剂； 6) 在90-180°C的温度下将吸收了浴液的干态凝胶原丝进行一次或多次拉伸；和 7) 对拉伸后的干态凝胶原丝进行交联，优选在交联后再次牵伸或者张力热定型。
7. 如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯纺丝原液中 还含有极性改性剂、纤维抗氧剂和低挥发性溶剂。
8. 如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述的烯丙基交联剂选自三烯丙 基三聚异氰酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙 烷三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三 丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，6_已二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、二乙 二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯或它们的混合物，所述的 自由基捕捉剂选自2, 2-二苯基-1-三硝基苯肼、对苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亚硝基甲 烷、苯基-N-叔丁基硝酮或它们的混合物。
9. 如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述的交联体系溶液含有 l-30wt%烯丙基交联剂、0. 01-lwt%自由基捕捉剂和0-lwt%阻聚剂，以萃取剂的重量为基 准，所述的阻聚剂选自2, 5-二叔丁基对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚、甲基氢 醌、对苯二酚、2, 6-二叔丁基_4(二甲氨甲基苯酚）或它们的混合物。
10. 如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，对拉伸后的干态凝胶原丝的辐照 剂量为 〇. 〇l-35Mrad，优选为 5-18Mrad。
【专利摘要】本发明涉及一种交联的超高分子量聚乙烯纤维及其湿式制备方法，其中由于辐射或者辐照裂解导致的超高分子量聚乙烯的重均分子量下降率小于10％。本发明超高分子量聚乙烯纤维既有优异的耐热性和抗蠕变性又有高机械强度,特别适用于制备超高机械强度或耐热的防弹背心和头盔、轻质装甲、船帆、缆绳、渔网、光缆补强体、降落伞、滤材、雷达罩、风力发电叶片等。
【IPC分类】D01F1-10, D01F6-46, D01F13-04, D01D5-06
【公开号】CN104818541
【申请号】CN201510267463
【发明人】郭子贤, 王依民, 王新营, 倪建华, 王新鹏, 罗晓娟
【申请人】江苏神鹤科技发展有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月22日