扫雷防护靴的制作方法

本发明涉及防护靴，具体涉及一种扫雷防护靴。

背景技术：

防雷鞋主要用于在扫雷过程中阻挡、消弱爆炸所产生的冲击波和碎片，传统的防雷鞋靴多采用钢板、塑钢、玻璃纤维或者芳纶纤维等层压复合材料作为鞋面或者鞋底材质，但由于钢板、塑钢等重量较大，采用其制作的防雷鞋靴重量大、笨重，会加重穿着人员的负担，舒适度较差，给长期穿着的人员带来不便，而玻璃纤维或者芳纶纤维等层压复合材料虽然质量较钢板、塑钢等轻，但其制备工艺复杂，对于成型条件要求较高，在制备过程中极其容易发生叠层变形、树脂挤出等情况，造成制得的层压复合材料中树脂与纤维含量不均匀，影响其防护效果。

因此，为了解决传统的防雷鞋靴所存在的以上问题，发挥优异的防护效果，需要设计出一种穿着舒适，防护效果优异的扫雷防护靴。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种穿着舒适、防护效果优异的扫雷防护靴。

本发明提供的扫雷防护靴，包括靴底和靴面，所述靴底从下至上依次包括防滑耐磨底层、高抗冲防护中层以及设置于鞋垫下的弹性缓冲内层；

所述高抗冲防护中层由三维多孔纤维材料和树脂复合成型，所述树脂填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内形成网络交织复合密实结构。

进一步，所述三维多孔纤维材料的孔洞均匀分布，联通孔隙率为85～99％，孔径为0.1～1mm。

进一步，所述三维多孔纤维材料采用玄武岩纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维、聚碳酸酯纤维、玻璃纤维中的一种或多种制成；

所述三维多孔纤维材料采用现有的方法制备即可，例如三维编制技术、发泡成型技术、3D打印技术、由随机堆叠的短切纤维和在纤维交叉节点上的粘合剂粘结制备等等，形成稳定的三维网络结构，在此不再赘述。

进一步，所述树脂为双酚A型环氧乙烯基树脂、环氧树脂中的一种或两种组成的混合物。

进一步，所述高抗冲防护中层的厚度为12～15mm。

进一步，所述防滑耐磨底层的原料按重量份包括如下组分：氢化丁腈橡胶 65～70份、顺丁橡胶15～20份、3#烟片胶10～20份、ABS树脂15～20份、氯磺化聚乙烯5～10份、滑石粉35～40份、高岭土10～15份、氯化石蜡1.5～ 2份、硬脂酸0.5～1份、硫磺1.5～2份、活性氧化锌3.5～4份、塑解剂0.2～ 0.4份、促进剂DM 1～1.5份、防老剂405 1～1.5份、抗氧剂PS800 1～1.5 份、亚磷酸钙铝1.5～2份、环氧大豆油5～7份。

进一步，所述靴面包括内衬层、靴面层和设置于内衬层与靴面层之间的无纺布叠层；

所述内衬层由记忆海绵制成，所述靴面层由防水阻燃牛皮革制成，所述无纺布叠层由4～6层纤维层和2层热塑性薄膜热压制成；

所述纤维层由芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维制成，所述热塑性薄膜采用聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、EVA热熔胶膜等均可，在这里所起到的作用是在加热的条件下熔融将纤维层粘连，使纤维层在抵抗冲击时能够起到协同作用。

进一步，所述防滑耐磨底层的厚度为8～10mm，所述弹性缓冲内层的厚度为6～8mm；所述弹性缓冲内层由EVA或EPP制成。

进一步，所述防护靴的靴头设有用于保护足趾的防护包头；所述防护包头由玻璃纤维与树脂复合而成。

本发明的有益效果：

本发明的扫雷防护靴通过采用特制的材料结合独特的结构，大大优化了其在抗冲击和防穿刺方面的效果，有利于在扫雷过程中阻挡、消弱爆炸所产生的冲击波和碎片，起到良好的防护作用。其靴底采用了具有三维网络结构的三维多孔纤维材料复合树脂制成了具有网络交织复合密实结构的高抗冲防护中层，使树脂能够均匀的分散到三维多孔纤维材料的三维贯通孔中，与多孔纤维材料充分结合，形成环绕闭锁，实现了材料之间彼此约束又相互增强，达到了很好的增强效果，提高了界面结合强度和整体强度，有利于在受到冲击时，冲击应力通过树脂有效地传递到纤维上，充分发挥了纤维材料对于冲击能量的吸收，使其具有较强的能量吸收能力，从而大大优化了其抗冲击性能，同时，三维多孔纤维材料中纤维相互缠结，大大提高了其抗排挤和抗剪切能力，提高了靴底的防穿刺效果；而将这种结构的高抗冲防护中层与特制的弹性缓冲内层与防滑耐磨底层进行结合，不仅能够各自发挥弹性缓冲内层与防滑耐磨底层的优异性能，提高靴子的穿着舒适性以及靴底的防滑耐磨性，还能够进一步辅助高抗冲防护中层，提高靴底的整体抗冲击性能。同时，其靴面通过内衬层、靴面层和设置于内衬层与靴面层之间的无纺布叠层复合制成，结合玻璃钢防护包头，也能够在使用时发挥优异的抗冲击和防穿刺方面的效果，起到良好的防护作用。

此外，本发明中采用了特别设计的配方制备出了特制的防滑耐磨底层，使底层不仅具有优异的力学性能、耐热性能、防滑性能、耐磨性能、耐候性能、耐老化性能等，还具有优异的抗冲性能，能够辅助高抗冲防护中层，提高靴底的整体抗冲击性能。本发明中提供的制备防滑耐磨底层的配方，组分配比合理，能够充分发挥各组分的之间的相互协同作用，充分发挥各组分的优异性能；其中，特定用量的氢化丁腈橡胶、顺丁橡胶、3#烟片胶、ABS树脂和氯磺化聚乙烯在复配协同后，能够大大优化底层的力学性能、耐热性能、防滑性能、耐磨性能、耐候性能、耐老化性能等，滑石粉和高岭土在加入后，能够相互配合发挥作用，不仅能够提高底层的力学性能，增加其稳定性，还能一定程度上改善橡胶的加工性能，活性氧化锌的加入，一方面能够协同滑石粉和高岭土，提高底层的力学性能，另一方面还能协同硬脂酸、促进剂DM(2、2'-二硫代二苯并噻唑)一起辅助硫磺发挥作用，促进橡胶硫化，同时，活性氧化锌还具有良好的紫外线屏蔽性，能够协同防老剂405、抗氧剂PS800，进一步改善底层的耐老化性能，氯化石蜡、塑解剂、亚磷酸钙铝和环氧大豆油在加入后，能够相互配合，大大提高橡胶的可塑性，改善橡胶的加工性能，亚磷酸钙铝和环氧大豆油还能够相互配合，进一步提高橡胶的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的防护靴的结构示意图；

图中：11、弹性缓冲内层，12、高抗冲防护中层，13、防滑耐磨底层，21、内衬层，22、无纺布叠层，23、靴面层，3、防护包头；

图2为三维多孔纤维材料的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例提供的扫雷防护靴，包括靴底和靴面，所述靴底从下至上依次包括防滑耐磨底层13、高抗冲防护中层12以及设置于鞋垫下的弹性缓冲内层11；

所述高抗冲防护中层12由三维多孔纤维材料和双酚A型环氧乙烯基树脂复合成型，所述树脂填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内形成网络交织复合密实结构；具体的制备方法为：将三维多孔纤维材料铺设于模具内，在三维多孔纤维材料上灌注流动树脂使树脂密实填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内形成网络交织复合密实结构。

本实施例中，所述三维多孔纤维材料的孔洞均匀分布，联通孔隙率为85～ 99％，孔径为0.1～1mm；所述三维多孔纤维材料采用芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维混合制成，也可替换为由玄武岩纤维、碳纤维、聚碳酸酯纤维、玻璃纤维中的一种或多种制成；

所述三维多孔纤维材料采用现有的方法制备即可，例如三维编制技术、发泡成型技术、3D打印技术、由随机堆叠的短切纤维和在纤维交叉节点上的粘合剂粘结制备等等，形成稳定的三维网络结构，在此不再赘述。

本实施例中，填充三维多孔纤维材料的树脂可替换为环氧树脂或双酚A型环氧乙烯基树脂与环氧树脂组成的混合物。

本实施例中，所述防滑耐磨底层13的原料按重量份包括如下组分：氢化丁腈橡胶70份、顺丁橡胶20份、3#烟片胶10份、ABS树脂20份、氯磺化聚乙烯5份、滑石粉40份、高岭土10份、氯化石蜡2份、硬脂酸1份、硫磺 2份、活性氧化锌4份、塑解剂0.4份、促进剂DM 1.5份、防老剂405 1.5 份、抗氧剂PS800 1.5份、亚磷酸钙铝2份、环氧大豆油7份。

本实施例中，所述高抗冲防护中层12的厚度为12mm，所述防滑耐磨底层 13的厚度为10mm，所述弹性缓冲内层11的厚度为8mm；所述弹性缓冲内层11 由EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)或EPP(发泡聚丙烯)制成。

本实施例中，所述靴面包括内衬层21、靴面层23和设置于内衬层21与靴面层23之间的无纺布叠层22；内衬层21、靴面层23和无纺布叠层22之间通过粘接的方式制成靴面；

所述内衬层21由记忆海绵制成，所述靴面层23由防水阻燃牛皮革制成，所述无纺布叠层22由4层纤维层和2层热塑性薄膜热压制成；

所述纤维层由超高分子量聚乙烯纤维制成，所述热塑性薄膜采用聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、EVA热熔胶膜等均可，在这里所起到的作用是在加热的条件下熔融将纤维层粘连，使纤维层在抵抗冲击时能够起到协同作用。具体操作为：先将纤维层叠加，然后在上下表面各放一层热塑性薄膜，然后在加热条件下使热塑性薄膜熔融将纤维层粘连。

本实施例中，所述防护靴的靴头设有用于保护足趾的防护包头3；所述防护包头3由玻璃纤维与环氧树脂复合而成。

采用现有标准对本实施例提供的防护靴进行性能测试，检测项目及结果如下表，检测结果表明本实施例制得的防护靴符合GB/T 21148-2007标准,具有优异的抗冲击和防穿刺性能，防滑耐磨效果好；

实施例二

本实施例提供的扫雷防护靴，包括靴底和靴面，所述靴底从下至上依次包括防滑耐磨底层13、高抗冲防护中层12以及设置于鞋垫下的弹性缓冲内层11；

所述高抗冲防护中层12由三维多孔纤维材料和双酚A型环氧乙烯基树脂复合成型，所述树脂填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内形成网络交织复合密实结构；具体的制备方法为：将三维多孔纤维材料铺设于模具内，在三维多孔纤维材料上灌注流动树脂使树脂密实填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内形成网络交织复合密实结构。

本实施例中，所述三维多孔纤维材料的孔洞均匀分布，联通孔隙率为85～ 99％，孔径为0.1～1mm；所述三维多孔纤维材料采用芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维混合制成，也可替换为由玄武岩纤维、碳纤维、聚碳酸酯纤维、玻璃纤维中的一种或多种制成；

所述三维多孔纤维材料采用现有的方法制备即可，例如三维编制技术、发泡成型技术、3D打印技术、由随机堆叠的短切纤维和在纤维交叉节点上的粘合剂粘结制备等等，形成稳定的三维网络结构，在此不再赘述。

本实施例中，填充三维多孔纤维材料的树脂可替换为环氧树脂或双酚A型环氧乙烯基树脂与环氧树脂组成的混合物。

本实施例中，所述防滑耐磨底层13的原料按重量份包括如下组分：氢化丁腈橡胶67份、顺丁橡胶18份、3#烟片胶12份、ABS树脂18份、氯磺化聚乙烯10份、滑石粉40份、高岭土10份、氯化石蜡2份、硬脂酸1份、硫磺2 份、活性氧化锌4份、塑解剂0.4份、促进剂DM 1.5份、防老剂405 1.5份、抗氧剂PS800 1.5份、亚磷酸钙铝2份、环氧大豆油7份。

本实施例中，所述高抗冲防护中层12的厚度为14mm，所述防滑耐磨底层 13的厚度为9mm，所述弹性缓冲内层11的厚度为8mm；所述弹性缓冲内层11 由EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)或EPP(发泡聚丙烯)制成。

本实施例中，所述靴面包括内衬层21、靴面层23和设置于内衬层21与靴面层23之间的无纺布叠层22；内衬层21、靴面层23和无纺布叠层22之间通过粘接的方式制成靴面；

所述内衬层21由记忆海绵制成，所述靴面层23由防水阻燃牛皮革制成，所述无纺布叠层22由4层纤维层和2层热塑性薄膜热压制成；

所述纤维层由超高分子量聚乙烯纤维制成，所述热塑性薄膜采用聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、EVA热熔胶膜等均可，在这里所起到的作用是在加热的条件下熔融将纤维层粘连，使纤维层在抵抗冲击时能够起到协同作用。具体操作为：先将纤维层叠加，然后在上下表面各放一层热塑性薄膜，然后在加热条件下使热塑性薄膜熔融将纤维层粘连。

本实施例中，所述防护靴的靴头设有用于保护足趾的防护包头3；所述防护包头3由玻璃纤维与环氧树脂复合而成。

采用现有标准对本实施例提供的防护靴进行性能测试，检测项目及结果如下表，检测结果表明本实施例制得的防护靴符合GB/T 21148-2007标准,具有优异的抗冲击和防穿刺性能，防滑耐磨效果好；

实施例三

本实施例提供的扫雷防护靴，包括靴底和靴面，所述靴底从下至上依次包括防滑耐磨底层13、高抗冲防护中层12以及设置于鞋垫下的弹性缓冲内层11；

所述高抗冲防护中层12由三维多孔纤维材料和双酚A型环氧乙烯基树脂复合成型，所述树脂填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内形成网络交织复合密实结构；具体的制备方法为：将三维多孔纤维材料铺设于模具内，在三维多孔纤维材料上灌注流动树脂使树脂密实填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内形成网络交织复合密实结构。

本实施例中，所述三维多孔纤维材料的孔洞均匀分布，联通孔隙率为85～ 99％，孔径为0.1～1mm；所述三维多孔纤维材料采用芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维混合制成，也可替换为由玄武岩纤维、碳纤维、聚碳酸酯纤维、玻璃纤维中的一种或多种制成；

所述三维多孔纤维材料采用现有的方法制备即可，例如三维编制技术、发泡成型技术、3D打印技术、由随机堆叠的短切纤维和在纤维交叉节点上的粘合剂粘结制备等等，形成稳定的三维网络结构，在此不再赘述。

本实施例中，填充三维多孔纤维材料的树脂可替换为环氧树脂或双酚A型环氧乙烯基树脂与环氧树脂组成的混合物。

本实施例中，所述防滑耐磨底层13的原料按重量份包括如下组分：氢化丁腈橡胶65份、顺丁橡胶15份、3#烟片胶20份、ABS树脂15份、氯磺化聚乙烯10份、滑石粉35份、高岭土15份、氯化石蜡1.5份、硬脂酸0.5份、硫磺1.5份、活性氧化锌3.5份、塑解剂0.2份、促进剂DM 1份、防老剂405 1份、抗氧剂PS800 1份、亚磷酸钙铝1.5份、环氧大豆油5份。

本实施例中，所述高抗冲防护中层12的厚度为15mm，所述防滑耐磨底层 13的厚度为8mm，所述弹性缓冲内层11的厚度为6mm；所述弹性缓冲内层11 由EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)或EPP(发泡聚丙烯)制成。

本实施例中，所述靴面包括内衬层21、靴面层23和设置于内衬层21与靴面层23之间的无纺布叠层22；内衬层21、靴面层23和无纺布叠层22之间通过粘接的方式制成靴面；

所述内衬层21由记忆海绵制成，所述靴面层23由防水阻燃牛皮革制成，所述无纺布叠层22由6层纤维层和2层热塑性薄膜热压制成；

所述纤维层由芳纶纤维制成，所述热塑性薄膜采用聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、 EVA热熔胶膜等均可，在这里所起到的作用是在加热的条件下熔融将纤维层粘连，使纤维层在抵抗冲击时能够起到协同作用。具体操作为：先将纤维层叠加，然后在上下表面各放一层热塑性薄膜，然后在加热条件下使热塑性薄膜熔融将纤维层粘连。

本实施例中，所述防护靴的靴头设有用于保护足趾的防护包头3；所述防护包头3由玻璃纤维与环氧树脂复合而成。

采用现有标准对本实施例提供的防护靴进行性能测试，检测项目及结果如下表，检测结果表明本实施例制得的防护靴符合GB/T 21148-2007标准,具有优异的抗冲击和防穿刺性能，防滑耐磨效果好；

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。