聚烯烴纖維的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及含有形成纖維體的聚烯烴聚合物的凝膠紡絲纖維，其中穩(wěn)定劑存在于所述纖維體內(nèi)部，其特征在于基于100重量份的形成所述纖維體的聚烯烴聚合物的量，所述穩(wěn)定劑的量為0.001至10重量份，并且其中所述穩(wěn)定劑為碳黑。
【專利說明】聚烯烴纖維 1.

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性、尤其具有令人滿意的UV穩(wěn)定性的凝膠紡絲聚烯 烴（P0)纖維；還涉及其用途，例如在繩、漁線和網(wǎng)中的用途；以及涉及制備這種纖維的方 法。 2.

【背景技術(shù)】
[0002] 通常認(rèn)為，凝膠紡絲P0纖維、尤其凝膠紡絲高性能聚乙烯（HPPE)纖維在各種環(huán)境 中是相對(duì)穩(wěn)定的，尤其是當(dāng)暴露于UV光時(shí)。然而，在某些情況下，凝膠紡絲P0纖維表現(xiàn)出 韌度方面的損耗，這會(huì)導(dǎo)致壽命降低。當(dāng)這種纖維用于繩、漁線或漁網(wǎng)、建筑結(jié)構(gòu)中時(shí)，或者 用于貨網(wǎng)、綁帶以及海運(yùn)和航空中使用的束繩（restraints)中時(shí)，尤其會(huì)發(fā)生這些情況。
[0003] 穩(wěn)定凝膠紡絲P0纖維的一種方式可從EP 0343863中知曉，其中公開了通過 將如下組合物紡絲來生產(chǎn)纖維的方法，所述組合物以特定比例包含超高分子量聚烯烴 (UHMWP0)、稀釋劑和酚類穩(wěn)定劑。盡管沒有任何實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)，但是根據(jù)該文件，由其制得 的凝膠紡絲UHMWP0纖維在模塑時(shí)具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性并且具有長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性。除了酚類 穩(wěn)定劑外，用于紡絲這種纖維的組合物還可以包含有機(jī)亞磷酸酯穩(wěn)定劑、有機(jī)硫醚穩(wěn)定劑、 受阻胺穩(wěn)定劑和/或高級(jí)脂肪酸的金屬鹽。在EP0343863中所公開的用于制備所述凝膠紡 絲UHMWP0纖維的方法中，將含有一種或多種上述穩(wěn)定劑的UHMWP0與適用于UHMWP0的稀釋 劑的溶液經(jīng)過噴絲頭來紡絲，以獲得UHMWP0長(zhǎng)絲，隨后使這種絲經(jīng)受提取過程，其中在第 二稀釋劑作用下提取所述稀釋劑。
[0004] 然而據(jù)觀察，盡管用于制造纖維的組合物包含相對(duì)大量的穩(wěn)定劑，例如基于100 重量份的UHMWP0和稀釋劑的總量0. 005至5重量份，但是在進(jìn)行EP 0 343 863中所公開 的方法之后，留在纖維中的穩(wěn)定劑的量顯著降低。在大多數(shù)情況下，據(jù)觀察，留在凝膠紡絲 UHMWP0纖維中的穩(wěn)定劑（如果有的話）的量如此之低以致于所述纖維表現(xiàn)出極小的穩(wěn)定 性。
[0005] 因此，需要最佳穩(wěn)定化的凝膠紡絲P0纖維。因此，本發(fā)明的目的可以是提供這種 纖維以及制備其的方法，以及包含其的產(chǎn)品。
[0006] 3.發(fā)明概述
[0007] 本發(fā)明提供了凝膠紡絲纖維，所述凝膠紡紗纖維包含形成纖維體（fiber body)的 聚烯烴聚合物，其中穩(wěn)定劑存在于纖維體內(nèi)部，其特征在于基于100重量份的形成該纖維 體的聚烯烴聚合物的量，該穩(wěn)定劑的量為〇. 〇〇1至10重量份，并且其中該穩(wěn)定劑為碳黑。
[0008] 據(jù)發(fā)明人所知，凝膠紡絲P0纖維諸如根據(jù)本發(fā)明的凝膠紡絲P0纖維到目前為止 從未被生產(chǎn)過。盡管之前報(bào)道了含穩(wěn)定劑的已知的凝膠紡絲P0纖維，但其中所存在的穩(wěn)定 劑的量過低因而沒有效果，尤其是在延長(zhǎng)的時(shí)間段沒有效果。具體來說，本發(fā)明人第一次注 意到，盡管使用了含有大量穩(wěn)定劑的組合物，但在制造過程結(jié)束時(shí)所述量中極少一部分仍 然在纖維中。
[0009] 還驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過本發(fā)明使在纖維體中摻入碳黑是有效的。此外，碳黑以最優(yōu)方 式保護(hù)纖維以防降解、尤其uv-光降解，同時(shí)對(duì)其機(jī)械性質(zhì)諸如拉伸強(qiáng)度具有可接受的影 響。
[0010] 在本發(fā)明的上下文中，"纖維"被理解為具有無限長(zhǎng)度的細(xì)長(zhǎng)體，其長(zhǎng)度尺寸比它 們的橫向尺寸諸如寬度和厚度大得多。術(shù)語(yǔ)"纖維"還包括單絲、帶材、長(zhǎng)條或條帶等等， 并且可以具有規(guī)則的或不規(guī)則的橫截面。纖維可以具有連續(xù)的長(zhǎng)度（本領(lǐng)域中稱為長(zhǎng)絲， filament)或不連續(xù)的長(zhǎng)度（本領(lǐng)域中稱為短切纖維）。根據(jù)本發(fā)明的紗線是含有多條纖維 的細(xì)長(zhǎng)體。
[0011] 本文中"凝膠紡絲纖維"被理解為通過將含有聚合物和用于該聚合物的溶劑的溶 液紡絲而制得的纖維。溶液的紡絲可以通過使該溶液擠出經(jīng)過含有一個(gè)或多個(gè)孔的噴絲頭 來實(shí)現(xiàn)。除非另有說明，可互換地使用術(shù)語(yǔ)"纖維"和"凝膠紡絲纖維"來描述本發(fā)明。特別 優(yōu)選的是凝膠紡絲纖維，其是由含聚烯烴和用于聚烯烴的溶劑的溶液紡絲獲得的，所述溶 劑可以通過蒸發(fā)從纖維中提取出來，例如環(huán)燒，諸如十氫化萘、四氫化萘或甲基環(huán)己烷。據(jù) 觀察，對(duì)于這種纖維來說，實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)的穩(wěn)定劑摻加。
[0012] 優(yōu)選地，本發(fā)明的凝膠紡絲纖維是高性能凝膠紡絲纖維，即具有至少1. 5N/tex、優(yōu) 選地至少2. ON/tex、更優(yōu)選地至少2. 5N/tex或者至少3. ON/tex的韌度的纖維。盡管對(duì)纖 維韌度上限沒有限定，但典型地可以制造具有至多約5至6N/tex韌度的纖維。一般來說， 這種高強(qiáng)度凝膠紡絲纖維也具有高的拉伸模量，例如至少50N/tex、優(yōu)選地至少75N/tex、 更優(yōu)選地lOON/tex、最優(yōu)選地至少125N/tex。纖維的拉伸強(qiáng)度（也簡(jiǎn)稱為強(qiáng)度）、韌度和模 量可以通過已知的方法來測(cè)定，如基于ASTM D885M的那些方法。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的紗線優(yōu)選地具有至少5dtex、更優(yōu)選地至少lOdtex的纖度。出于 實(shí)踐的原因，本發(fā)明的紗線的纖度為至多幾千dtex、優(yōu)選地至多2500dte X、更優(yōu)選地至 多2000dtex。含有多條根據(jù)本發(fā)明的纖維的紗線優(yōu)選地具有0. l_50dtex范圍內(nèi)、優(yōu)選地 0. 5-20dtex中的纖度每根纖維。紗線的纖度也可以廣泛地變化，例如從20到幾千dtex，但 優(yōu)選地在約30_4000dtex、更優(yōu)選地40_3000dtex范圍內(nèi)。
[0014] 優(yōu)選的是，按照本發(fā)明中所使用的P0是聚丙烯或聚乙烯、更優(yōu)選地超高分子量聚 乙烯（UHMWPE)。本文中，UHMWPE被理解為具有至少5dl/g的特性粘度（IV)的聚乙烯，其中 特性粘度是在135°C下在十氫化萘中的溶液中測(cè)得的。優(yōu)選地UHMWPE的IV為至少10dl/ g、更優(yōu)選地至少15dl/g、最優(yōu)選地至少21dl/g。優(yōu)選地，IV為至多40dl/g、更優(yōu)選地至多 30dl/g、甚至更優(yōu)選地至多25dl/g。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，碳黑存在于纖維體內(nèi)部。優(yōu)選地，基于100重量份的形成纖維體的聚 烯烴聚合物的量，碳黑的量為至少0. 01、更優(yōu)選地至少0. 05、甚至更優(yōu)選地至少0. 1重量 份。優(yōu)選地，基于100重量份形成纖維體的聚烯烴聚合物的量，碳黑的量為至多10、更優(yōu)選 地至多8、甚至更優(yōu)選地至多6、甚至還更優(yōu)選地至多5、最優(yōu)選地至多3重量份。在一個(gè)優(yōu) 選的實(shí)施方式中，基于100重量份的形成纖維體的聚烯烴聚合物的量，碳黑的量為〇. 01至 5重量份、更優(yōu)選地0. 05至1重量份。
[0016] 本文中，"碳黑"被理解為含有至少90重量％、更優(yōu)選地至少95重量％、最優(yōu)選地 至少98重量％的碳的組合物。這種組合物可以商業(yè)購(gòu)得，通常是通過石油產(chǎn)品（例如氣態(tài) 烴或液態(tài)烴）在氧氣不足的氣氛中燃燒來生產(chǎn)的。該組合物通常是顆粒形式、更常見為膠 體顆粒形式。該組合物的剩余重量％通常由各種金屬構(gòu)成，例如銻、砷、鋇、鎘、鉻、鉛、汞、 鎳、硒、鋅等等。碳黑優(yōu)選地具有至少5nm、更優(yōu)選地至少10nm、最優(yōu)選地地至少15nm的通 過ASTM D3849-07(2011)測(cè)得的平均顆粒尺寸。該平均顆粒尺寸優(yōu)選地為至多l(xiāng)OOnm、最優(yōu) 選地至多75nm、最優(yōu)選地至多50nm。碳黑優(yōu)選地具有至少50m 2/g、更優(yōu)選地至少80m2/g、甚 至更優(yōu)選地至少l〇5m2/g、最優(yōu)選地至少120m 2/g的通過ASTM D6556-10測(cè)得的BET-表面 積。所述BET-表面優(yōu)選地為至多500m2/g、更優(yōu)選地至多350m 2/g、最優(yōu)選地至多250m2/g。
[0017] 本發(fā)明還涉及用于制造本發(fā)明的纖維的凝膠紡絲方法，該方法至少包括以下步 驟：(a)制備包含P0、碳黑和適用于P0的溶劑的溶液；(b)使該溶液擠出通過噴絲頭，以獲 得含有所述P0、所述碳黑和所述P0的溶劑的凝膠纖維；以及（c)通過蒸發(fā)從凝膠纖維提取 溶劑，以獲得固體纖維。優(yōu)選地，P0為UHMWPE，并且溶劑為十氫化萘或其衍生物。在一個(gè)優(yōu) 選的實(shí)施方式中，步驟（a)包括：步驟（al)提供含第一 P0和碳黑的混合物；以及步驟（a2) 制備含有第二P〇、步驟（al)的混合物和既適用于第一 P0又適用于第二P0的溶劑的溶液， 其中第一 P0具有比第二P0低的分子量。優(yōu)選地，在步驟（al)的混合物中，碳黑的量為基 于混合物總重量的10重量％至95重量％，更優(yōu)選地所述量為25重量％至80重量％、最 優(yōu)選地35重量％至65重量％。優(yōu)選地，相對(duì)于溶液的總重量,在步驟（a)或（a2)的溶液 中的碳黑的量為至少1重量％、更優(yōu)選地至少2重量％、更優(yōu)選地至少3重量％。優(yōu)選地， 在步驟（al)的混合物中第一 P0為低分子量P0,即步驟（a)或（a2)中所使用的第二P0的 分子量的至多50%、更優(yōu)選地至多40%、最優(yōu)選地至多30%。優(yōu)選地，第一 P0是低分子量 聚乙烯、更優(yōu)選地低密度聚乙烯（LDPE);第二P0是UHMWPE，并且溶劑是十氫化萘。凝膠紡 絲方法還可以任選地包含拉伸步驟，其中將凝膠纖維和/或固體纖維以一定的拉伸比例拉 伸。凝膠紡絲方法在本領(lǐng)域中是已知的，并且公開于例如W02005/066400、W0 2005/066401、 W0 2009/043598, WO 2009/043597, W0 2008/131925, W0 2009/124762, EP 0205960 A, EP 0213208 A1、US4413110、GB 2042414 A、GB-A-2051667、EP 0200547 B1、EP 0472114B1、 TO 2001/73173 A1、EP 1699954 中以及"Advanced Fibre Spinning Technology"， Ed. T. Nakajima，Woodhead Publ. Ltd(1994)，ISBN1855731827 中，這些出版物和其中所引用 的參考文獻(xiàn)通過引用包含于本文中。
[0018] 在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及含有形成纖維體的聚合物的纖維，其中碳黑存在于纖 維體內(nèi)部，其特征在于按照IS04982-2中所描述的方法UV光暴露至少2000小時(shí)后，該纖維 具有至少50%的拉伸強(qiáng)度保留。IS04982-2的特定條件詳細(xì)描沭于下文的"測(cè)定方法"部 分。優(yōu)選地，該纖維具有至少60 %、更優(yōu)選地至少80 %、甚至更優(yōu)選地至少100 %、最優(yōu)選地 至少105%的強(qiáng)度保留。優(yōu)選地，本發(fā)明的纖維是經(jīng)充分拉伸的纖維。驚奇地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于本 發(fā)明的纖維來說、尤其是本發(fā)明的經(jīng)充分拉伸的纖維來說，當(dāng)用UV光處理該纖維或該纖維 暴露于UV光之后，其拉伸強(qiáng)度提高。因此，盡管術(shù)語(yǔ)"強(qiáng)度保留（strength retention)"通 常意味著UV光暴露后纖維的拉伸強(qiáng)度比該纖維的初始拉伸強(qiáng)度（即UV暴露之前的強(qiáng)度） 低，但根據(jù)本發(fā)明，不排除在所述UV光暴露后拉伸強(qiáng)度比初始拉伸強(qiáng)度高。優(yōu)選地，強(qiáng)度保 留是在暴露至少2500小時(shí)、更優(yōu)選地至少3000小時(shí)后的。優(yōu)選地，基于100重量份的形成 纖維體的聚合物的量，碳黑的量為〇. 001至10重量份。優(yōu)選地，所述聚合物為聚烯烴、更優(yōu) 選地UHMWPE。優(yōu)選地，所述纖維為凝膠紡絲纖維、更優(yōu)選地凝膠紡絲聚烯烴纖維、最優(yōu)選地 凝膠紡絲UHMWPE纖維。
[0019] 本發(fā)明還涉及提高纖維的強(qiáng)度的方法，其包括以下步驟：
[0020] i.提供經(jīng)充分拉伸（fully drawn)的含碳黑的聚合纖維；和
[0021] ii.按照IS04982-2中所描述的方法將該纖維暴露于UV光至少2000小時(shí)。
[0022] 在本發(fā)明的方法中所使用的纖維的優(yōu)選實(shí)施方式是在上文中描述的與本發(fā)明的 纖維相關(guān)的那些。
[0023] 本發(fā)明還涉及含有纖維體的纖維，該纖維體是由特性粘度（IV)為至少5dl/g的超 高分子量聚乙烯（UHMWPE)制造的，該纖維體還包含碳黑，其中按照IS04982-2中所描述的 方法將該纖維暴露于UV光至少1400小時(shí)后，形成所述纖維體的UHMWPE的IV為用于制造該 纖維體的UHMWPE的初始IV的至少60%。IS04982-2的具體條件詳細(xì)描述于下文的"測(cè)丨定 方法"部分中。優(yōu)選地，形成纖維體的UHMWPE的IV是用于制造該纖維的UHMWPE的初始IV 的至少75 %、更優(yōu)選地至少85 %、最優(yōu)選地至少95 %。優(yōu)選地，形成所述纖維體的UHMWPE的 IV為至少7. 5dl/g、更優(yōu)選地至少10dl/g、甚至更優(yōu)選地至少13dl/g、最優(yōu)選地至少16dl/ g。優(yōu)選地，基于100重量份的形成纖維體的UHMWPE的量，碳黑的量為0. 001至10重量份。
[0024] 含有碳黑的本發(fā)明的纖維能夠用于這種纖維正常應(yīng)用的任何應(yīng)用中。具體來說， 纖維能夠用于建筑紡織品、繩、漁線和漁網(wǎng)、貨網(wǎng)、綁帶（strap)以及海運(yùn)和航空中使用的 束繩、手套和其他防護(hù)性服裝中。因此，在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及含有本發(fā)明的纖維的制品， 優(yōu)選地繩、手套、防護(hù)性服裝、魚線、網(wǎng)或醫(yī)療設(shè)備。
[0025] 圖1(1)示出了暴露于UV光以小時(shí)計(jì)的一定時(shí)間后纖維的拉伸強(qiáng)度保留（以％ 計(jì)）的變化；圖1(2)示出了對(duì)應(yīng)于相同時(shí)間段所述纖維的拉伸強(qiáng)度（以cN/dtex計(jì)）的變 化。
[0026] 通過如下實(shí)施例和對(duì)比實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但并不限于此。
[0027] 測(cè)定方法:
[0028] · II:特性粘度根據(jù) PTC-179(Hercules Inc. Rev. Apr. 29,1982)方法，在 135°C下 在十氫化萘中，其中溶解時(shí)間為16小時(shí)，以2g/l溶液的量使用BHT(丁基化羥基甲苯）作 為抗氧化劑，通過將不同濃度下測(cè)得的粘度外推至零濃度來測(cè)定；
[0029] ·_ :纖維的纖度（dtex)是通過稱重100米長(zhǎng)的纖維來測(cè)定的。通過將以毫克 計(jì)的重量除以10來計(jì)算纖維的dtex ;
[0030] ?纖維的拉伸件質(zhì):按照ASTM D885M的規(guī)定，使用名義標(biāo)定長(zhǎng)度為500mm的纖維、 50% /min的十字頭速度和"Fibre Grip D5618C"型號(hào)的Instron2714夾鉗，在復(fù)絲紗線上 對(duì)抗張強(qiáng)度（或強(qiáng)度）和抗張模量（或模量）進(jìn)行定義和測(cè)定。在測(cè)量的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 的基礎(chǔ)上，模量被確定為0. 3-1%應(yīng)變之間的梯度。為了計(jì)算模量和強(qiáng)度，用所測(cè)量的張力 除以纖度，該纖度通過稱重10米長(zhǎng)的纖維來確定；假設(shè)密度為〇. 97g/cm3,來計(jì)算GPa值。
[0031] ?具有帶狀形狀的纖維的柃伸件質(zhì)：如ASTM D882中所規(guī)定，使用名義標(biāo)定長(zhǎng)度為 440mm的帶材、50mm/min的十字頭速度，在25 °C下在2mm寬的帶上對(duì)拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和 斷裂伸長(zhǎng)率進(jìn)行定義和測(cè)定。
[0032] ?根據(jù) IS011542-2A 測(cè)定 UHMWPE 的伸長(zhǎng)應(yīng)力（ES)。
[0033] ?柃伸強(qiáng)度保留通討如下測(cè)定:按照IS04982-2方法將纖維暴露于UV光設(shè)定的小 時(shí)后，測(cè)量上文中所描述的纖維的拉伸強(qiáng)度。
[0034] ?纖維樣品的熱分析（TGA) 一式兩份地進(jìn)行如下：開始在30°C下10分鐘，以20°C / min的加熱速率在氮?dú)庀录訜岬?00°C，在800°C下切換到氧氣，并以20°C /min的加熱速率 在氧氣下加熱到925°C。以重量份計(jì)的纖維中碳黑的濃度通過如下來計(jì)算：將約800°C下氧 氣下燃燒的質(zhì)量損耗除以切換到氧氣之前樣品的質(zhì)量損耗。
[0035] ?采用IS04982-2所描述的方法時(shí)使用如下具體條件：對(duì)于UV暴露：使用帶硼硅 酸鹽過濾器的6500W的氣燈，其在340nm處具有0. 35W/m2的強(qiáng)度；雨水循環(huán)（rain cycyle) 由108分鐘干燥時(shí)期和12分鐘濕潤(rùn)時(shí)期組成，其中干燥時(shí)期具有約50%的環(huán)境濕度，并且 濕潤(rùn)時(shí)期具有約100%的濕度；并且背面板（back panel)溫度為約63°C。
[0036] 實(shí)施例和對(duì)比實(shí)驗(yàn)
[0037] 通過凝膠紡絲纖維由包含碳黑（Printex? F80, Degussa，具有220g/m2的BET和 16nm的初級(jí)顆粒尺寸）、UHMWPE和作為用于UHMWPE的溶劑的十氫化萘的溶液制備若干紗 線。隨后通過蒸發(fā)提取出十氫化萘。基于溶液的總重量，溶液中UHMWPE的量為約10重量％。 將每根紗線拉伸至約llOdtex的線密度。相對(duì)于UHMWPE的量，溶液中碳黑的濃度在0. 1至 10重量％之間變化。還由上面提到的不含碳黑的溶液來紡絲若干紗線。
[0038] 將由基于UHMWPE的量含有3重量％的Printex? F80的溶液制備部分拉伸的和充 分拉伸的紗線，并通過TGA分析它們的碳黑含量。相對(duì)于纖維中UHMWPE的量，樣品分別包 含2. 2和2. 4重量份。
[0039] 通常，相對(duì)于該纖維中UHMWPE的量，在蒸發(fā)十氫化萘后纖維中所留下的碳黑的量 為0. 001至10重量份。
[0040] 在最多120天中根據(jù)IS04982-2測(cè)定一些紗線的UV耐性。可以確定的是，不含碳 黑的樣品的拉伸強(qiáng)度保留在700小時(shí)后強(qiáng)度顯示線性降低，以及在大約3000小時(shí)時(shí)強(qiáng)度完 全消失。
[0041] 與之相反，含碳黑的樣品表現(xiàn)出好得多的長(zhǎng)期性能。輕度拉伸（mildly drawn)的 含碳黑的樣品在約3000小時(shí)后表現(xiàn)出約95%的拉伸強(qiáng)度保留。
[0042] 然而，對(duì)于含有碳黑且經(jīng)充分拉伸的樣品，觀察到令人驚奇的表現(xiàn)。這種樣品在 根據(jù)本文中上面所描述的方法用UV光處理后表現(xiàn)出其拉伸強(qiáng)度的提高，其拉伸強(qiáng)度在約 3000小時(shí)時(shí)比初始拉伸強(qiáng)度高9%。
[0043] 對(duì)于圖1(1)，可以觀察到，與經(jīng)輕度拉伸的纖維樣品且含有2. 2重量份碳黑的纖 維樣品（103)以及經(jīng)充分拉伸且含有2. 4重量份碳黑的纖維樣品（104)相比，在一定小時(shí) 的UV暴露（101)后，不含碳黑的纖維樣品（102)強(qiáng)度保留低得多。具體來說，在3000小時(shí) 后，可以看出纖維樣品（102)的拉伸強(qiáng)度幾乎為零，而纖維樣品（103)的拉伸強(qiáng)度是其在零 小時(shí)時(shí)測(cè)定的拉伸強(qiáng)度的大約95%。令人驚奇的是，可以看出纖維樣品（104)的拉伸強(qiáng)度 在3000小時(shí)暴露后提高了約9%。當(dāng)分析如圖1(2)中所示的相對(duì)于UV暴露（101)的纖維 樣品的強(qiáng)度（105)的變化時(shí)，可以觀察到相同的表現(xiàn)。
[0044] 本文中，經(jīng)充分拉伸的纖維被理解為以最大拉伸比例的至少75%、更優(yōu)選地至少 85%、最優(yōu)選地至少95%拉伸的纖維，其中最大拉伸比例是指這樣的比例，大于該比例時(shí)纖 維會(huì)斷裂。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過常規(guī)實(shí)驗(yàn)來確定最大拉伸比例，例如通過在相同的拉 伸條件下以增大的拉伸比例拉伸纖維，直至纖維斷裂。輕度拉伸的纖維可以是被拉伸至最 大拉伸比例的至多50%、此外至多30%的纖維。
[0045] 在1400小時(shí)的耐候（weathering)下測(cè)試若干樣品的相對(duì)特性粘度。結(jié)果提供于 下表2中。
[0046] 表 2
[0047]

【權(quán)利要求】
1. 凝膠紡絲纖維，所述凝膠紡絲纖維包含形成纖維體的聚烯烴聚合物，其中穩(wěn)定劑存 在于所述纖維體中，其特征在于基于100重量份的形成所述纖維體的所述聚烯烴聚合物的 量，所述穩(wěn)定劑的量為0. 001至10重量份，并且其中所述穩(wěn)定劑為碳黑。
2. 如權(quán)利要求1所述的纖維，其中所述纖維是單絲、帶材、長(zhǎng)條或條帶。
3. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其具有至少1. 5N/tex的韌度。
4. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其具有至少50N/tex的拉伸模量。
5. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其具有0. ldtex至50dtex、更優(yōu)選地 0. 5dtex 至 20dtex 的纖度。
6. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其中所述聚烯烴為聚丙烯或聚乙烯。
7. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其中所述聚烯烴為超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)。
8. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其中基于100重量份的形成所述纖維體的 所述聚烯烴聚合物的量，碳黑的量為至少〇. 1重量份。
9. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其中基于100重量份的形成所述纖維體的 所述聚烯烴聚合物的量，碳黑的量為至多3重量份。
10. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其中通過ASTM D3849-07(2011)測(cè)得的 碳黑的平均顆粒尺寸為至少5nm。
11. 如前面權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的纖維，其中所述碳黑具有至少50m2/g的通過 ASTM D6556-10 測(cè)得的 BET-表面。
12. 纖維，所述纖維包含形成纖維體的聚合物，其中碳黑存在于所述纖維體內(nèi)，其特征 在于在按照IS04982-2中所描述的方法UV光暴露至少2000小時(shí)后，所述纖維具有至少 50 %的拉伸強(qiáng)度保留。
13. 纖維，所述纖維包含纖維體，所述纖維體是由初始特性粘度（IV)為至少5dl/g的超 高分子量聚乙烯（UHMWPE)制得的，所述纖維體還包含碳黑，其中在按照IS04982-2中所描 述的方法將所述纖維暴露于UV光至少1400小時(shí)后，形成所述纖維體的UHMWPE的IV為用 于制備所述纖維體的UHMWPE的初始IV的60%。
14. 提高纖維的強(qiáng)度的方法，其包括如下步驟： i. 提供經(jīng)充分拉伸的含碳黑的聚合纖維；和 ii. 按照IS04982-2中所描述的方法將所述纖維暴露于UV光至少2000小時(shí)。
15. 建筑紡織品、繩、漁線和漁網(wǎng)、貨網(wǎng)、綁帶以及海運(yùn)和航空中的束繩、手套和防護(hù)性 服裝，其包含如權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的纖維。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK104204066SQ201380014892
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月20日
【發(fā)明者】馬丁·皮耶特·瓦拉斯布魯姆, 彼得·吉斯曼, 艾沃特·弗洛倫蒂諾斯·弗洛里蒙德斯·德·丹斯楚迪爾, 魯洛夫·馬里薩恩 申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司