超高分子量聚乙烯薄片的生產方法
2023-05-30 03:27:11
超高分子量聚乙烯薄片的生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種超高分子量聚乙烯薄片的生產方法。該方法是設置一個傳送帶，在傳送帶始端覆蓋能夠隨傳送帶向末端移動的下層金屬箔；將超高分子量聚乙烯粉料均勻分布在下層金屬箔上，然後在其上覆蓋一層上層金屬箔；使上層金屬箔、聚乙烯粉料和下層金屬箔隨傳送帶移動並經過一個能夠將超高分子量聚乙烯粉料加熱融合的加熱區，再經過一個熱壓區，在加熱條件下通過熱壓輥對其進行熱壓，在傳送帶的末端通過分離卷取設備將熱壓形成的聚乙烯片材與上、下層金屬箔分離，然後將聚乙烯片材冷卻成型；然後，將聚乙烯片材經過熱牽伸設備牽伸成膜或薄片，再卷繞成卷。本發明生產工藝簡單、生產效率高、能夠保持材料分子量穩定、製造成本低。
【專利說明】超高分子量聚乙烯薄片的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及聚乙烯的成型方法，具體一種超高分子量聚乙烯薄片的生產方法。
【背景技術】
[0002]現有的超高分子量聚乙烯片材的生產工序繁瑣，大部分都需要溶劑，不僅增加了生產汙染，而且在配置和熔融過程中導致超高分子量聚乙烯分子量降低嚴重，給超高分子量聚乙烯膜或片的性能帶來了負面影響，尤其是影響用來製作延伸產品如防彈材料的性能；同時因為繁瑣的生產工序，使得生產的能耗相當高，不利於降低製造成本。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是，提供一種生產工藝簡單、生產效率高、能夠保持材料分子量穩定、製造成本低的超高分子量聚乙烯薄片的生產方法。
[0004]本發明的超高分子量聚乙烯薄片的生產方法是:設置一個傳送帶，在傳送帶始端覆蓋能夠隨傳送帶向末端移動的下層金屬箔；將超高分子量聚乙烯粉料均勻分布在下層金屬箔上，然後在其上覆蓋一層上層金屬箔；使上層金屬箔、聚乙烯粉料和下層金屬箔隨傳送帶移動並經過一個能夠將超高分子量聚乙烯粉料加熱融合的加熱區，再經過一個熱壓區，在加熱條件下通過熱壓輥對其進行熱壓，在傳送帶的末端通過分離卷取設備將熱壓形成的聚乙烯片材與上、下層金屬箔分離，然後將聚乙烯片材冷卻成型；然後，將聚乙烯片材經過熱牽伸設備牽伸成膜或薄片，再卷繞成卷。所述上層金屬箔和下層金屬箔優選採用錫箔。
[0005]所述聚乙烯粉料是分子量為150萬一 800萬的超聞分子量聚乙烯,加熱區及熱壓區的加熱溫度控制在110-140°C，熱壓輥壓力控制在8-15MPa，熱壓輥轉速控制在5_20m/min,熱壓後的聚乙烯片材厚度為0.5-2mm。
[0006]所述加熱牽伸設備中使聚乙烯片材經過熱水箱的熱水加熱，並通過牽伸輥進行熱牽伸；熱水箱的熱水溫度為60-99°C，優選為90-95°C ;熱牽伸後的薄膜或薄片厚度為
0.05-0.5mm。所述熱牽伸過程為多級熱牽伸，多級熱牽伸倍數在5_15倍。
[0007]本發明與傳統高分子量聚乙烯片材的製造方法相比，不需要溶劑也無需通過螺杆熔融擠出，而是通過熱壓、冷卻成型，然後通過多級熱牽伸，最後得到高強高模的聚乙烯薄片。該方法大大降了高分子量聚乙烯在螺杆中氧化降解的程度，使得高分子量聚乙烯性能得到保障，簡化了高分子量聚乙烯薄片的生產流程，提高了生產效率；同時，採用熱水加熱，較常規的熱烘箱加熱，降低了電能的消耗，是一種更高效更節能的高分子量聚乙烯薄片的生產方法。
【具體實施方式】
[0008]本發明方法的實施例中設置一個傳送帶，在傳送帶始端覆蓋能夠隨傳送帶向末端移動的下層金屬箔(錫箔)；將分子量為150萬一 800萬的超高分子量聚乙烯粉料均勻分布在下層金屬箔上，然後在其上覆蓋一層上層金屬箔(錫箔)；使上層金屬箔、聚乙烯粉料和下層金屬箔隨傳送帶移動並經過一個能夠將超高分子量聚乙烯粉料加熱融合的加熱區，再經過一個熱壓區，在加熱條件下通過熱壓輥對其進行熱壓，加熱區及熱壓區的加熱溫度控制在110-140°C，熱壓輥壓力控制在8-15MPa，熱壓輥轉速控制在5_20m/min，熱壓後的聚乙烯片材厚度為0.5-2mm ;在傳送帶的末端通過分離卷取設備將熱壓形成的聚乙烯片材與上、下層金屬箔分離，然後將聚乙烯片材冷卻成型；然後，使聚乙烯片材經過熱水箱熱水加熱，並通過牽伸輥進行多級熱牽伸；熱水箱的熱水溫度為90-95°C;熱牽伸後的薄膜或薄片最終厚度為0.05-0.5mm ;多級熱牽伸倍數在5_15倍。
[0009]實施例一至實施例四:
[0010]物料準備:將粘均分子量為400萬超高分子量聚乙烯粉料、偶聯劑、抗氧劑和表面活性劑加入到高速混合機中進行均勻混合，偶聯劑為矽烷偶聯劑KH550，抗氧劑B225，表面活性劑W90，各成分的重量配比為:超高分子量聚乙烯粉料為100份，偶聯劑為0.2份抗氧劑0.5份,表面活性劑4ml。具體參數見下表:
[0011]
【權利要求】
1.一種超高分子量聚乙烯薄片的生產方法，其特徵是:設置一個傳送帶，在傳送帶始端覆蓋能夠隨傳送帶向末端移動的下層金屬箔；將超高分子量聚乙烯粉料均勻分布在下層金屬箔上，然後在其上覆蓋一層上層金屬箔；使上層金屬箔、聚乙烯粉料和下層金屬箔隨傳送帶移動並經過一個能夠將超高分子量聚乙烯粉料加熱融合的加熱區，再經過一個熱壓區，在加熱條件下通過熱壓輥對其進行熱壓，在傳送帶的末端通過分離卷取設備將熱壓形成的聚乙烯片材與上、下層金屬箔分離，然後將聚乙烯片材冷卻成型；然後，將聚乙烯片材經過熱牽伸設備牽伸成膜或薄片，再卷繞成卷。
2.根據權利要求1所述的超高分子量聚乙烯薄片的生產方法，其特徵是:所述聚乙烯粉料是分子量為150萬一 800萬的超高分子量聚乙烯，加熱區及熱壓區的加熱溫度控制在110-140°C，熱壓輥壓力控制在8-15MPa，熱壓輥轉速控制在5_20m/min，熱壓後的聚乙烯片材厚度為0.5-2mm。
3.根據權利要求1所述的超高分子量聚乙烯薄片的生產方法，其特徵是:所述加熱牽伸設備中使聚乙烯片材經過熱水箱的熱水加熱，並通過牽伸輥進行熱牽伸；熱水箱的熱水溫度為60-99°C ;熱牽伸後的薄膜或薄片厚度為0.05-0.5mm。
4.根據權利要求3所述的超高分子量聚乙烯薄片的生產方法，其特徵是:所述熱水箱的熱水溫度為90-95°C。
5.根據權利要求3或4所述的超高分子量聚乙烯薄片的生產方法，其特徵是:所述熱牽伸過程為多級熱牽伸，多級熱牽伸倍數在5-15倍。
6.根據權利要求1所述的超高分子量聚乙烯薄片的生產方法，其特徵是:所述上層金屬箔和下層金屬箔均為錫箔。
【文檔編號】B29C69/02GK103538261SQ201310446294
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】王劍, 王霖鵬 申請人:劍喬科技江蘇有限公司