1.本发明涉及超高分子量聚乙烯防护网技术领域，具体为一种超高分子量聚乙烯防护网材料及其制备方法。


背景技术：

2.超高分子量聚乙烯纤维，又称高强高模聚乙烯纤维，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，由分子量在100万～500万的聚乙烯所纺出的纤维，超高分子量聚乙烯纤维因其自身的优越性能，广泛应用于各领域，其中，超高分子量聚乙烯防护网作为超高分子量聚乙烯的一项热门产品，主要用于防护、防盗、防坠物等安全保障。
3.现有的超高分子量聚乙烯防护网强度和韧性较低，而且耐腐蚀性能和防水性能差，无法满足海域等特定环境的使用需求，大大降低了超高分子量聚乙烯防护网的使用效果。


技术实现要素：

4.本发明目的是提供一种超高分子量聚乙烯防护网材料及其制备方法，以解决现有技术中，超高分子量聚乙烯防护网强度和韧性较低，而且耐腐蚀性能和防水性能差，无法满足海域等特定环境的使用需求的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高分子量聚乙烯防护网材料，包括以下组成成分：
6.超高分子量聚乙烯粉、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、云母、碳化硅、玻璃纤维、滑石粉、炭黑、硅油、碳纳米管、硅藻土、聚四氟乙烯和偶联剂。
7.优选的，以质量份数计，各组成成分的含量如下：
8.超高分子量聚乙烯粉33.6～107.5份、氧化铝0.2～0.6份、二氧化硅0.5～0.9份、碳酸钙0.7～1.2份、云母0.3～0.8份、碳化硅0.2～0.6份、玻璃纤维0.6～1份、滑石粉0.4～0.9份、炭黑0.8～1.5份、硅油0.6～1.4份、碳纳米管0.6～1份、硅藻土0.7～1.5份、聚四氟乙烯0.5～0.8份和偶联剂0.3～0.7份。
9.优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
10.一种超高分子量聚乙烯防护网材料的制备方法，包括以下步骤：
11.步骤(1)，制备超高分子量聚乙烯纤维：
12.称取指定量的超高分子量聚乙烯粉、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、云母、碳化硅、玻璃纤维、滑石粉、炭黑、硅油、碳纳米管、硅藻土、聚四氟乙烯和偶联剂加入至高速混合机中进行混合，得到混合料，然后将混合料倒入螺杆挤压机中混练并压出，再送入纺丝箱中进行纺丝，制得超高分子量聚乙烯纤维；
13.步骤(2)，对超高分子量聚乙烯纤维进行表面改性：
14.配制氧化液，将超高分子量聚乙烯纤维通过氧化液，对超高分子量聚乙烯纤维的表面进行氧化刻蚀，然后将环氧树脂乳液经过涂覆机涂覆在超高分子量聚乙烯纤维的表
面，得到表面改性的超高分子量聚乙烯纤维。
15.优选的，所述步骤(2)中的氧化液为高锰酸钾和浓硝酸混合液，高锰酸钾和浓硝酸的混合比例为1:15。
16.优选的，所述步骤(2)中氧化刻蚀方法如下：
17.先将超高分子量聚乙烯纤维放入氧化液中，然后在室温下，超声振荡30～45min，超声振荡结束后，取出超高分子量聚乙烯纤维，并进行清洗和干燥。
18.本发明至少具备以下有益效果：
19.(1)本发明提供的一种超高分子量聚乙烯防护网材料及其制备方法，通过将超高分子量聚乙烯粉、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、云母、碳化硅、玻璃纤维、滑石粉、炭黑、硅油、碳纳米管、硅藻土、聚四氟乙烯和偶联剂进行混合，制得超高分子量聚乙烯纤维，显著改善了超高分子量聚乙烯纤维的强度、韧性和耐磨性，从而保证超高分子量聚乙烯防护网在使用过程中不会轻易断裂，具有广阔的应用前景；
20.(2)本发明提供的一种超高分子量聚乙烯防护网材料及其制备方法，通过配制氧化液，将超高分子量聚乙烯纤维通过氧化液，对超高分子量聚乙烯纤维的表面进行氧化刻蚀，然后将环氧树脂乳液经过涂覆机涂覆在超高分子量聚乙烯纤维的表面，对超高分子量聚乙烯纤维的表面进行改性，大大增强了超高分子量聚乙烯纤维的耐腐蚀性能和防水性能，进而显著提高了超高分子量聚乙烯防护网的使用寿命。
具体实施方式
21.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例
23.一种超高分子量聚乙烯防护网材料，包括以下组成成分：
24.超高分子量聚乙烯粉、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、云母、碳化硅、玻璃纤维、滑石粉、炭黑、硅油、碳纳米管、硅藻土、聚四氟乙烯和偶联剂。
25.其中，偶联剂为硅烷偶联剂。
26.以质量份数计，各实施例中组成成分的具体含量如下表所示：
27.[0028][0029]
以上实施例中提供的一种超高分子量聚乙烯防护网材料的制备方法，包括以下步骤：
[0030]
步骤(1)，制备超高分子量聚乙烯纤维：
[0031]
称取指定量的超高分子量聚乙烯粉、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、云母、碳化硅、玻璃纤维、滑石粉、炭黑、硅油、碳纳米管、硅藻土、聚四氟乙烯和偶联剂加入至高速混合机中进行混合，得到混合料，然后将混合料倒入螺杆挤压机中混练并压出，再送入纺丝箱中进行纺丝，制得超高分子量聚乙烯纤维；
[0032]
步骤(2)，对超高分子量聚乙烯纤维进行表面改性：
[0033]
将高锰酸钾和浓硝酸以1:15的比例进行混合，配制氧化液，将超高分子量聚乙烯纤维通过氧化液，对超高分子量聚乙烯纤维的表面进行氧化刻蚀，具体操作如下：
[0034]
先将超高分子量聚乙烯纤维放入氧化液中，然后在室温下，超声振荡30～45min，超声振荡结束后，取出超高分子量聚乙烯纤维，并进行清洗和干燥；
[0035]
氧化刻蚀结束后，再将环氧树脂乳液经过涂覆机涂覆在超高分子量聚乙烯纤维的表面，得到表面改性的超高分子量聚乙烯纤维，并制成防护网。
[0036]
以上实施例得到的产品，具有优良的强度和韧性，耐腐蚀，使用寿命长，具有广阔的应用前景。
[0037]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0038]
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。


技术特征：
1.一种超高分子量聚乙烯防护网材料，其特征在于，包括以下组成成分：超高分子量聚乙烯粉、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、云母、碳化硅、玻璃纤维、滑石粉、炭黑、硅油、碳纳米管、硅藻土、聚四氟乙烯和偶联剂。2.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯防护网材料，其特征在于，以质量份数计，各组成成分的含量如下：超高分子量聚乙烯粉33.6～107.5份、氧化铝0.2～0.6份、二氧化硅0.5～0.9份、碳酸钙0.7～1.2份、云母0.3～0.8份、碳化硅0.2～0.6份、玻璃纤维0.6～1份、滑石粉0.4～0.9份、炭黑0.8～1.5份、硅油0.6～1.4份、碳纳米管0.6～1份、硅藻土0.7～1.5份、聚四氟乙烯0.5～0.8份和偶联剂0.3～0.7份。3.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯防护网材料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。4.如权利要求1～3任一项所述的一种超高分子量聚乙烯防护网材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，制备超高分子量聚乙烯纤维：称取指定量的超高分子量聚乙烯粉、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、云母、碳化硅、玻璃纤维、滑石粉、炭黑、硅油、碳纳米管、硅藻土、聚四氟乙烯和偶联剂加入至高速混合机中进行混合，得到混合料，然后将混合料倒入螺杆挤压机中混练并压出，再送入纺丝箱中进行纺丝，制得超高分子量聚乙烯纤维；步骤(2)，对超高分子量聚乙烯纤维进行表面改性：配制氧化液，将超高分子量聚乙烯纤维通过氧化液，对超高分子量聚乙烯纤维的表面进行氧化刻蚀，然后将环氧树脂乳液经过涂覆机涂覆在超高分子量聚乙烯纤维的表面，得到表面改性的超高分子量聚乙烯纤维。5.根据权利要求4所述的一种超高分子量聚乙烯防护网材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的氧化液为高锰酸钾和浓硝酸混合液，高锰酸钾和浓硝酸的混合比例为1:15。6.根据权利要求4所述的一种超高分子量聚乙烯防护网材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化刻蚀方法如下：先将超高分子量聚乙烯纤维放入氧化液中，然后在室温下，超声振荡30～45min，超声振荡结束后，取出超高分子量聚乙烯纤维，并进行清洗和干燥。

技术总结
本发明适用于超高分子量聚乙烯防护网技术领域，提供了一种超高分子量聚乙烯防护网材料及其制备方法，超高分子量聚乙烯防护网材料的组成成分为超高分子量聚乙烯粉、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、云母、碳化硅、玻璃纤维、滑石粉、炭黑、硅油、碳纳米管、硅藻土、聚四氟乙烯和偶联剂，超高分子量聚乙烯防护网材料的制备方法包括以下步骤：步骤(1)，制备超高分子量聚乙烯纤维；步骤(2)，对超高分子量聚乙烯纤维进行表面改性，本发明提供的一种超高分子量聚乙烯防护网材料及其制备方法，显著改善了超高分子量聚乙烯纤维的强度、韧性和耐磨性，从而保证超高分子量聚乙烯防护网在使用过程中不会轻易断裂，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。


技术研发人员：任意 吴修伦 卜晓英
受保护的技术使用者：山东莱威新材料有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/1/28