【技術實現步驟摘要】
本申請涉及高分子，更具體地說，它涉及一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法。
技術介紹
1、超高分子量聚乙烯是一種具有優異綜合性能的熱塑性工程塑料，分子量一般為100-600萬甚至更高。由超高分子量聚乙烯制成的薄膜具有優異的耐磨性能、良好的抗附著能力，在民用、醫學、軍工等方面都有著廣泛的應用，因此實現其工業化生產具有十分重大的意義。多年來，超高分子量聚乙烯材料及其相關領域的技術人員一直在探索一種適用于工業化生產超高分子量聚乙烯薄膜的方法。特別是如何獲得性能優異的超高分子量聚乙烯條帶，已經成為相關領域人員一直渴望解決的技術難題。
2、要制備力學性能優異的超高分子量聚乙烯條帶，可以采用凍膠成型方法，先將超高分子量聚乙烯與合適的溶劑混合、高溫溶解制成溶液，然后經過凍膠成型生成凍膠薄膜，對凍膠薄膜先進行萃取干燥，然后切割干燥薄膜形成條帶，再進行單軸多級熱拉伸，得到超高分子量聚乙烯成品條帶。
3、由于樹脂具有超高的分子量，所有樹脂完全溶解時粘度非常大，制備均勻的溶液條件苛刻，所以很難得到高濃度的均勻溶液；而且由于樹脂需要的溶解溫度很高，超高分子量聚乙烯分子量降低幅度很大，影響最終條帶的力學性能。
4、專利cn115302751a公開了一種保留伸直鏈晶體的超高分子量聚乙烯薄膜制備工藝，通過在超高分子量聚乙烯溶液的制備過程中精確控制溫度，實現在低溫條件下只溶解超高分子量聚乙烯中熔點較低的折疊鏈片晶、而保留樹脂中的伸直鏈晶體的部分溶解，降低了超高分子量聚乙烯溶液的粘度，減少了由于加工溫度高而引起的分子量降低。溶解
5、通過對保留伸直鏈晶體的超高分子量聚乙烯拉伸過程中的深入系統研究發現，如果對凍膠薄膜進行單軸熱拉伸，由于低分子量溶劑的存在，保留的纖維狀伸直鏈晶體更容易取向，并且更容易促進后續伸直鏈晶體等高取向晶體的形成，從而大幅度提高最終條帶的拉伸力學性能等性能，形成一種獨特的超高分子量聚乙烯條帶的成型工藝。
技術實現思路
1、為了進一步有效提高超高分子量聚乙烯條帶的力學性能，本申請提供一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法。
2、本申請提供一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，包括如下步驟，
3、步驟1：將超高分子量聚乙烯樹脂與低分子量溶劑混合配制成均勻的懸浮液，之后高溫擠出，再冷卻定型得到凍膠薄膜；
4、步驟2：將凍膠薄膜進行單軸高溫超倍熱拉伸；
5、步驟3：將拉伸后的凍膠薄膜萃取除去低分子量溶劑，再經過熱風干燥，得到干燥薄膜；
6、步驟4：將干燥薄膜進行縱向切割形成條帶；
7、步驟5：將條帶進行低倍數的單軸熱拉伸去除孔隙，得到最終的超高分子量聚乙烯條帶。
8、通過采用上述技術方案，將凍膠薄膜在不除去低分子量溶劑的情況下進行單軸熱拉伸，這樣低分子量溶劑有助于促進凍膠薄膜中保留的纖維狀伸直鏈晶體取向和后續伸直鏈晶體等高取向晶體的形成，從而有助于大幅度提高最終條帶的拉伸性能等性能。
9、優選的，步驟1中高溫擠出過程中，所使用的雙螺桿擠出機的加料段溫度為80～130℃、壓縮段溫度為130～200℃、均化段溫度為130～200℃、模頭溫度為130～200℃，雙螺桿擠出機的轉速為30～400r/min。
10、通過采用上述技術方案，當雙螺桿擠出機的壓縮段、均化段以及模頭的溫度超過200℃后，會使得超高分子量聚乙烯樹脂中大部分的伸直鏈晶體被溶解。而低于130℃時，則超高分子量聚乙烯樹脂中的片晶幾乎都會被保留下來，從而會影響超高分子量聚乙烯樹脂溶解效果造成流動性下降，進而導致擠出的凍膠薄膜不均勻。
11、優選的，所述雙螺桿擠出機的壓縮段、均化段以及模頭溫度為130～170℃。
12、通過采用上述技術方案，當雙螺桿擠出機的壓縮段、均化段以及模頭溫度控制在130～170℃，既有利于超高分子量聚乙烯樹脂中大部分的伸直鏈晶體能夠得以保留而不被溶解，同時也保證了超高分子量聚乙烯樹脂溶解后的流動性，使得凍膠薄膜均勻。
13、優選的，步驟2中單軸超倍熱拉伸的溫度為90～130℃，拉伸速率為5～80m/min，拉伸比為6～18倍。
14、優選的，單軸超倍熱拉伸的溫度為100～120℃。
15、通過采用上述技術方案，熱拉伸溫度低，保留的伸直鏈晶體的取向與對后續高取向晶體生成的促進作用不夠明顯；熱拉伸溫度高，超高分子量聚乙烯凍膠薄膜容易出現脫纏結，引起條帶力學性能下降、熱拉伸過程不穩定和薄膜質量不穩定。
16、優選的，單軸高溫超倍熱拉伸的拉伸速率為10～60m/min。
17、通過采用上述技術方案，拉伸速率低，取向分子鏈在低分子量溶劑的作用下更容易解取向，從而影響最終超高分子量聚乙烯條帶的力學性能，也影響生產效率；而拉伸速率過高會影響凍膠薄膜拉伸的穩定性。
18、優選的，單軸高溫超倍熱拉伸的拉伸比為10～15倍。
19、通過采用上述技術方案，凍膠薄膜單軸熱拉伸倍數低，拉伸過程中保留的伸直鏈晶體促進新形成的伸直鏈晶體數量不夠多，無法大幅度提高最終條帶的力學性能；凍膠薄膜單軸拉伸倍數過高會影響拉伸的穩定性。
20、優選的，所述低分子量溶劑為十氫化萘、白油或長直鏈烷烴中的一種或多種混合物。
21、通過采用上述技術方案，上述低分子量溶劑均能夠較為容易溶解超高分子量聚乙烯樹脂，從而便于凍膠薄膜熱拉伸過程中促進保留的纖維狀伸直鏈晶體取向和后續伸直鏈晶體等高取向晶體的形成。
22、優選的，所述低分子量溶劑為長直鏈烷烴。
23、通過采用上述技術方案，由于長直鏈烷烴是成分c12至c16的正構烷烴，長直鏈烷烴的鏈結構與超高分子量聚乙烯鏈結構相似，更容易精確調控超高分子量聚乙烯樹脂溶解中伸直鏈晶體的保留和凍膠薄膜熱拉伸過程中高取向晶體的形成。
24、優選的，步驟1中所述超高分子量聚乙烯與低分子量溶劑的質量比為（0.18～0.45）：1。
25、通過采用上述技術方案，選用少量的部分溶解超高分子量聚乙烯樹脂的方法降低了實際溶解的濃度，保留的伸直鏈晶體的高剛性使溶液形成類似液晶溶液的特征，可以大幅度降低超高分子量聚乙烯溶液的粘度。然而樹脂含量過低會導致制備的凍膠薄膜內部纏結程度過低從而影響力學性能，過高的樹脂含量又會影響部分溶解效果。為兼顧超高分子量聚乙烯樹脂溶解效果以及條帶的力學性能，因此優選上述范圍。
26、優選的，步驟5中萃取干燥后條帶熱拉伸的溫度為120～150℃，拉伸比為1.5～4倍。
27、通過采用上述技術方案，熱拉伸溫度低，熔融重結晶效應弱使得萃取干燥導致的孔隙無法被完全消除；熱拉伸溫度高，超高分子量聚乙烯薄膜中容易出現脫纏結，引起熱拉伸過程不穩定和薄膜質量不穩定等問題。同時，縱向熱拉伸倍數低，無法完全消除干燥薄本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：包括如下步驟，
2.根據權利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：步驟1中高溫擠出是通過雙螺桿擠出機實現的，所述雙螺桿擠出機的加料段溫度為80～130℃、壓縮段溫度為130～200℃、均化段溫度為130～200℃、模頭溫度為130～200℃，雙螺桿擠出機的轉速為30～400r/min。
3.根據權利要求2所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：所述雙螺桿擠出機的壓縮段、均化段以及模頭溫度為130～170℃。
4.根據權利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：步驟2中單軸超倍熱拉伸的溫度為90～130℃，拉伸速率為5～80m/min，拉伸比為6～18倍。
5.根據權利要求4所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：所述凍膠薄膜單軸熱拉伸的溫度為100～120℃。
6.根據權利要求4所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：單軸熱拉伸過程中的拉伸比為10～15倍。
7.根據權利要求
8.根據權利要求7所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：所述低分子量溶劑為長直鏈烷烴。
9.根據權利要求7所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：步驟1中所述超高分子量聚乙烯樹脂與低分子量溶劑的質量比為（0.18-0.45）：1。
10.根據權利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：步驟5中萃取干燥后條帶熱拉伸的溫度為120～150℃，拉伸比為1.5～4倍。
...【技術特征摘要】
1.一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：包括如下步驟，
2.根據權利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：步驟1中高溫擠出是通過雙螺桿擠出機實現的，所述雙螺桿擠出機的加料段溫度為80～130℃、壓縮段溫度為130～200℃、均化段溫度為130～200℃、模頭溫度為130～200℃，雙螺桿擠出機的轉速為30～400r/min。
3.根據權利要求2所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：所述雙螺桿擠出機的壓縮段、均化段以及模頭溫度為130～170℃。
4.根據權利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征在于：步驟2中單軸超倍熱拉伸的溫度為90～130℃，拉伸速率為5～80m/min，拉伸比為6～18倍。
5.根據權利要求4所述的一種超高分子量聚乙烯條帶的成型方法，其特征...
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