一种改性抗冲击复合无纬布及其制备方法与流程

文档序号:12744259阅读:246来源:国知局

本发明涉及特种纤维纺织技术领域,尤其涉及一种改性抗冲击复合无纬布及其制备方法。



背景技术:

PE纤维是超高分子量聚乙烯纤维的简称,是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,其分子量在100万~500万的聚乙烯所纺出的纤维,由于该纤维的耐冲击性能好,比能量吸收大,在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料,如直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣、盾牌等,其中以防弹衣的应用最为引人注目。它具有轻柔的优点,防弹效果优于芳纶,现已成为占领美国防弹背心市场的主要纤维。另外超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值U/p是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。国外用该纤维增强的树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强的复合材料头盔的替代品。

无纬布是是采用PE纤维为基材,经先进高科技设备均匀铺丝,用高强弹性体树脂浸渍涂胶和薄膜粘合,再经0°/90°双正交复合层压而成防弹材料,无纬布的抗冲击性能与PE纤维的制备和胶黏剂的配比有很大关联。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种改性抗冲击复合无纬布及其制备方法。

本发明提出的一种改性抗冲击复合无纬布,由PE纤维、PBO纤维、高密度聚乙烯薄膜和胶黏剂组成。

优选地,所述PBO纤维与PE纤维的重量比为1:9至3:7之间。

优选地,所述胶黏剂由以下重量份组成:水性聚氨脂70-80份,聚乙二醇15-25份,松香2-6份,增塑剂2-5份,邻苯二甲酸二异辛酯3-7份,固化剂2-3份,消泡剂10-15份,溶剂油5-8份,纳米氧化硅5份,纳米碳化硅5份。

一种改性抗冲击复合无纬布的制备方法,该制备方法包括以下步骤:

S1,将水性聚氨脂、聚乙二醇、松香、增塑剂、邻苯二甲酸二异辛酯、消泡剂、溶剂油、纳米氧化硅纳、米碳化硅混合后搅拌15min然后加入固化剂再次搅拌2min得到胶黏剂;

S2,将PE纤维与PBO纤维同向均匀混合后得到复合纤维,将复合纤维绕设在滚筒上,并将滚筒放入退纱架进行使复合纤维在高密度聚乙烯薄膜上平铺,并在平铺结束后的聚乙烯薄膜上涂刷胶黏剂,得到聚乙烯复合纤维膜;

S3,将聚乙烯复合纤维膜在35-60℃风干15-20min后,将聚乙烯复合纤维膜裁剪为1mx1m的正方形聚乙烯复合纤维膜,得到单向无纬片;

S4,将4-6块单向无纬片进行叠放,使相邻两层无纬片上的复合纤维相互垂直,并在相邻两层无纬片之间涂刷胶黏剂;

S5,将叠放后的无纬片放入压机在120-130℃,压力2-3MPa条件下模压15-25min得到改性抗冲击复合无纬布。

本发明中,在PE纤维中加入PBO纤维进行复合,从而增大了无纬布的强度,提高了无纬布的韧性和抗冲击性,在胶黏剂中加入纳米氧化硅和纳米碳化硅进行改性,使无纬布的平均凹陷度大大降低,减少了对人体的二次伤害,利用增塑剂与松香对胶黏剂进行改性,大大提高了胶黏剂的黏度,保持了无纬布的弹性,方便了冲击力的分散,提高了无纬布的抗冲击性,消泡剂的加入降低了胶黏剂的表面张力,使无纬布的表面趋于平整,提高了无纬布的性能,本发明的制备方法步骤简单,节约时间,制备出来的改性抗冲击复合无纬布性能优良。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

一种改性抗冲击复合无纬布,由PE纤维、PBO纤维、高密度聚乙烯薄膜和胶黏剂组成,其中PBO纤维与PE纤维的重量比为1:9,胶黏剂由以下重量份组成:水性聚氨脂70份,聚乙二醇15份,松香2份,增塑剂2份,邻苯二甲酸二异辛酯3份,固化剂2份,自乳化型改性硅油消泡剂10份,120号溶剂油5份,纳米氧化硅5份,纳米碳化硅5份。

其制备方法包括以下步骤:

S1,将水性聚氨脂70份、聚乙二醇15份、松香2份、增塑剂2份、邻苯二甲酸二异辛酯3份、自乳化型改性硅油消泡剂10份、120号溶剂油5份、纳米氧化硅纳5份、米碳化硅5份,混合后搅拌15min然后加入固化剂再次搅拌2min得到胶黏剂;

S2,将PE纤维与PBO纤维同向均匀混合后得到复合纤维,将复合纤维绕设在滚筒上,并将滚筒放入退纱架进行使复合纤维在高密度聚乙烯薄膜上平铺,并在平铺结束后的聚乙烯薄膜上涂刷胶黏剂,得到聚乙烯复合纤维膜;

S3,将聚乙烯复合纤维膜在35℃风干15min后,将聚乙烯复合纤维膜裁剪为1mx1m的正方形聚乙烯复合纤维膜,得到单向无纬片;

S4,将4块单向无纬片进行叠放,使相邻两层无纬片上的复合纤维相互垂直,并在相邻两层无纬片之间涂刷胶黏剂;

S5,将叠放后的无纬片放入压机在120℃,压力2MPa条件下模压15min得到改性抗冲击复合无纬布。

实施例二

一种改性抗冲击复合无纬布,由PE纤维、PBO纤维、高密度聚乙烯薄膜和胶黏剂组成,其中PBO纤维与PE纤维的重量比为2:9,胶黏剂由以下重量份组成:水性聚氨脂75份,聚乙二醇20份,松香4份,增塑剂3份,邻苯二甲酸二异辛酯5份,固化剂2份,自乳化型改性硅油消泡剂13份,120号溶剂油6份,纳米氧化硅5份,纳米碳化硅5份。

其制备方法包括以下步骤:

S1,将水性聚氨脂75份、聚乙二醇20份、松香4份、增塑剂3份、邻苯二甲酸二异辛酯5份、固化剂2份、自乳化型改性硅油消泡剂13份、120号溶剂油6份、纳米氧化硅5份、纳米碳化硅5份,混合后搅拌15min然后加入固化剂再次搅拌2min得到胶黏剂;

S2,将PE纤维与PBO纤维同向均匀混合后得到复合纤维,将复合纤维绕设在滚筒上,并将滚筒放入退纱架进行使复合纤维在高密度聚乙烯薄膜上平铺,并在平铺结束后的聚乙烯薄膜上涂刷胶黏剂,得到聚乙烯复合纤维膜;

S3,将聚乙烯复合纤维膜在45℃风干17min后,将聚乙烯复合纤维膜裁剪为1mx1m的正方形聚乙烯复合纤维膜,得到单向无纬片;

S4,将5块单向无纬片进行叠放,使相邻两层无纬片上的复合纤维相互垂直,并在相邻两层无纬片之间涂刷胶黏剂;

S5,将叠放后的无纬片放入压机在125℃,压力3MPa条件下模压20min得到改性抗冲击复合无纬布。

实施例三

一种改性抗冲击复合无纬布,由PE纤维、PBO纤维、高密度聚乙烯薄膜和胶黏剂组成,其中PBO纤维与PE纤维的重量比为3:7,胶黏剂由以下重量份组成:水性聚氨脂80份,聚乙二醇25份,松香6份,增塑剂5份,邻苯二甲酸二异辛酯7份,固化剂3份,自乳化型改性硅油消泡剂15份,120号溶剂油8份,纳米氧化硅5份,纳米碳化硅5份。

其制备方法包括以下步骤:

S1,将水性聚氨脂80份、聚乙二醇25份、松香6份、增塑剂5份、邻苯二甲酸二异辛酯7份、固化剂3份、自乳化型改性硅油消泡剂15份、120号溶剂油8份、纳米氧化硅5份、纳米碳化硅5份,混合后搅拌15min然后加入固化剂再次搅拌2min得到胶黏剂;

S2,将PE纤维与PBO纤维同向均匀混合后得到复合纤维,将复合纤维绕设在滚筒上,并将滚筒放入退纱架进行使复合纤维在高密度聚乙烯薄膜上平铺,并在平铺结束后的聚乙烯薄膜上涂刷胶黏剂,得到聚乙烯复合纤维膜;

S3,将聚乙烯复合纤维膜在60℃风干20min后,将聚乙烯复合纤维膜裁剪为1mx1m的正方形聚乙烯复合纤维膜,得到单向无纬片;

S4,将6块单向无纬片进行叠放,使相邻两层无纬片上的复合纤维相互垂直,并在相邻两层无纬片之间涂刷胶黏剂;

S5,将叠放后的无纬片放入压机在130℃,压力3MPa条件下模压25min得到改性抗冲击复合无纬布。

本发明中,在PE纤维中加入PBO纤维进行复合,从而增大了无纬布的强度,提高了无纬布的韧性和抗冲击性,在胶黏剂中加入纳米氧化硅和纳米碳化硅进行改性,使无纬布的平均凹陷度大大降低,减少了对人体的二次伤害,利用增塑剂与松香对胶黏剂进行改性,大大提高了胶黏剂的黏度,保持了无纬布的弹性,方便了冲击力的分散,提高了无纬布的抗冲击性,消泡剂的加入降低了胶黏剂的表面张力,使无纬布的表面趋于平整,提高了无纬布的性能,本发明的制备方法步骤简单,节约时间,制备出来的改性抗冲击复合无纬布性能优良。

以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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