本发明涉及无纬布及其制备
技术领域：
，尤其涉及一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布及其制备方法。
背景技术：
：高性能纤维无纬布，是采用超高强、高模聚乙烯纤维为基材，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，再经双正交复合层压而成。该产品广泛应用于软质防弹衣、轻质防弹头盔、轻质防弹装甲板材，防刺、防切割服装衬片和特殊公共防暴设施，随着社会经济的发展，人们安全防护意识的提高，安全防护装备需求越来越大，加之近些年恐怖袭击与暴力事件时有发生，人们越来越意识到自身安全防护的重要性，国家也加大了对安全防护领域的支持力度，目前市面上无纬布品种不多，且弹性差，坚硬笨重，使用方便性差，综合性能亟待提高。基于上述问题，本发明提出了一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布及其制备方法。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布及其制备方法。一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯纤维10～20份、液体丁腈橡胶15～25份、石墨烯0.5～1份、二甲基甲酰胺6～25份、胶粘剂8～15份、芳纶浆粕1～6份、纳米氧化铜0.5～3份、阻燃剂1～3份、水性防水剂0.8～2.5份。优选的，所述的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯纤维12～18份、液体丁腈橡胶18～22份、石墨烯0.6～0.8份、二甲基甲酰胺7.2～20份、胶粘剂10～13份、芳纶浆粕2～4份、纳米氧化铜1～2份、阻燃剂1.5～2.5份、水性防水剂1～2份。优选的，所述的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯纤维18份、液体丁腈橡胶22份、石墨烯0.8份、二甲基甲酰胺15份、胶粘剂12份、芳纶浆粕4份、纳米氧化铜2份、阻燃剂2份、水性防水剂1.5份。优选的，所述石墨烯为1～5层石墨烯中的一种。优选的，所述石墨烯、二甲基甲酰胺的重量比为1:12～25。优选的，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂。本发明还提出了一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布的制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的超高分子量聚乙烯纤维送入无纬布生产设备中，调节设备工艺参数，保证每条超高分子量聚乙烯纤维经纬线均匀分布，以超高分子量聚乙烯纤维经线、纬线正交固结得内层织物；S2、将所述比重的石墨烯和二甲基甲酰胺加入到超速搅拌机中，以800～1000r/min的转速，高速搅拌3～5min，使石墨烯均匀分散在二甲基甲酰胺中；S3、将所述比重的液体丁腈橡胶、胶粘剂、芳纶浆粕、纳米氧化铜、阻燃剂、水性防水剂加入到步骤S2中的超速搅拌机中，在70～90℃的温度下，以350～550r/min的转速，搅拌20～40min，混合均匀后得外层胶料；S4、将步骤S3中所得的外层胶料保温匀速挤出，用压延机碾压在步骤S1中所得内层织物的两面，得厚度为0.5～5mm无纬布，以2～15℃的冷空气将其冷却固化后，精切成所需尺寸的无纬布即得。本发明提出的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，具有质量好、重量轻，柔软、舒适的特点，且具有良好的防水、阻燃、抗菌性，以比强度和比模量最高的超高分子量聚乙烯纤维纺丝、展布做无纬布内基层，以液体丁腈橡胶加其他助剂制成外层胶料，外层胶料中加入最薄、强度最高的石墨烯材料，在提高无纬布抗冲击性及柔韧性的同时，大大减轻了其重量，本发明还提出了一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布的制备方法，所用原料简单易得，制备过程操作简单，制备效率高，原料利用充分，成本低，值得推广。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。实施例一本发明提出的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯纤维15份、液体丁腈橡胶20份、石墨烯0.8份、二甲基甲酰胺15份、聚氨酯胶粘剂9份、芳纶浆粕3份、纳米氧化铜1.2份、阻燃剂2份、水性防水剂1.5份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的超高分子量聚乙烯纤维送入无纬布生产设备中，调节设备工艺参数，保证每条超高分子量聚乙烯纤维经纬线均匀分布，以超高分子量聚乙烯纤维经线、纬线正交固结得内层织物；S2、将所述比重的3层石墨烯和二甲基甲酰胺加入到超速搅拌机中，以900r/min的转速，高速搅拌4min，使石墨烯均匀分散在二甲基甲酰胺中；S3、将所述比重的液体丁腈橡胶、聚氨酯胶粘剂、芳纶浆粕、纳米氧化铜、阻燃剂、水性防水剂加入到步骤S2中的超速搅拌机中，在80℃的温度下，以400r/min的转速，搅拌30min，混合均匀后得外层胶料；S4、将步骤S3中所得的外层胶料保温匀速挤出，用压延机碾压在步骤S1中所得内层织物的两面，得厚度为4mm无纬布，以8℃的冷空气将其冷却固化后，精切成所需尺寸的无纬布即得。实施例二本发明提出的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯纤维12份、液体丁腈橡胶22份、石墨烯0.6份、二甲基甲酰胺12份、聚氨酯胶粘剂12份、芳纶浆粕1份、纳米氧化铜0.8份、阻燃剂1.5份、水性防水剂1份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的超高分子量聚乙烯纤维送入无纬布生产设备中，调节设备工艺参数，保证每条超高分子量聚乙烯纤维经纬线均匀分布，以超高分子量聚乙烯纤维经线、纬线正交固结得内层织物；S2、将所述比重的1层石墨烯和二甲基甲酰胺加入到超速搅拌机中，以850r/min的转速，高速搅拌4.5min，使石墨烯均匀分散在二甲基甲酰胺中；S3、将所述比重的液体丁腈橡胶、聚氨酯胶粘剂、芳纶浆粕、纳米氧化铜、阻燃剂、水性防水剂加入到步骤S2中的超速搅拌机中，在75℃的温度下，以380r/min的转速，搅拌35min，混合均匀后得外层胶料；S4、将步骤S3中所得的外层胶料保温匀速挤出，用压延机碾压在步骤S1中所得内层织物的两面，得厚度为2mm无纬布，以6℃的冷空气将其冷却固化后，精切成所需尺寸的无纬布即得。实施例三本发明提出的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯纤维10份、液体丁腈橡胶20份、石墨烯1份、二甲基甲酰胺20份、聚氨酯胶粘剂10份、芳纶浆粕4份、纳米氧化铜2.5份、阻燃剂3份、水性防水剂0.8份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的超高分子量聚乙烯纤维送入无纬布生产设备中，调节设备工艺参数，保证每条超高分子量聚乙烯纤维经纬线均匀分布，以超高分子量聚乙烯纤维经线、纬线正交固结得内层织物；S2、将所述比重的4层石墨烯和二甲基甲酰胺加入到超速搅拌机中，以1000r/min的转速，高速搅拌3min，使石墨烯均匀分散在二甲基甲酰胺中；S3、将所述比重的液体丁腈橡胶、聚氨酯胶粘剂、芳纶浆粕、纳米氧化铜、阻燃剂、水性防水剂加入到步骤S2中的超速搅拌机中，在90℃的温度下，以350r/min的转速，搅拌40min，混合均匀后得外层胶料；S4、将步骤S3中所得的外层胶料保温匀速挤出，用压延机碾压在步骤S1中所得内层织物的两面，得厚度为1mm无纬布，以10℃的冷空气将其冷却固化后，精切成所需尺寸的无纬布即得。实施例四本发明提出的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯纤维20份、液体丁腈橡胶15份、石墨烯0.5份、二甲基甲酰胺12份、聚氨酯胶粘剂15份、芳纶浆粕6份、纳米氧化铜2份、阻燃剂1份、水性防水剂2份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的超高分子量聚乙烯纤维送入无纬布生产设备中，调节设备工艺参数，保证每条超高分子量聚乙烯纤维经纬线均匀分布，以超高分子量聚乙烯纤维经线、纬线正交固结得内层织物；S2、将所述比重的2层石墨烯和二甲基甲酰胺加入到超速搅拌机中，以800r/min的转速，高速搅拌5min，使石墨烯均匀分散在二甲基甲酰胺中；S3、将所述比重的液体丁腈橡胶、聚氨酯胶粘剂、芳纶浆粕、纳米氧化铜、阻燃剂、水性防水剂加入到步骤S2中的超速搅拌机中，在70℃的温度下，以550r/min的转速，搅拌20min，混合均匀后得外层胶料；S4、将步骤S3中所得的外层胶料保温匀速挤出，用压延机碾压在步骤S1中所得内层织物的两面，得厚度为3mm无纬布，以12℃的冷空气将其冷却固化后，精切成所需尺寸的无纬布即得。实施例五本发明提出的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯纤维18份、液体丁腈橡胶18份、石墨烯0.9份、二甲基甲酰胺22.5份、聚氨酯胶粘剂8份、芳纶浆粕2份、纳米氧化铜3份、阻燃剂2.5份、水性防水剂2.5份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的超高分子量聚乙烯纤维送入无纬布生产设备中，调节设备工艺参数，保证每条超高分子量聚乙烯纤维经纬线均匀分布，以超高分子量聚乙烯纤维经线、纬线正交固结得内层织物；S2、将所述比重的5层石墨烯和二甲基甲酰胺加入到超速搅拌机中，以950r/min的转速，高速搅拌3.5min，使石墨烯均匀分散在二甲基甲酰胺中；S3、将所述比重的液体丁腈橡胶、聚氨酯胶粘剂、芳纶浆粕、纳米氧化铜、阻燃剂、水性防水剂加入到步骤S2中的超速搅拌机中，在85℃的温度下，以500r/min的转速，搅拌25min，混合均匀后得外层胶料；S4、将步骤S3中所得的外层胶料保温匀速挤出，用压延机碾压在步骤S1中所得内层织物的两面，得厚度为5mm无纬布，以2℃的冷空气将其冷却固化后，精切成所需尺寸的无纬布即得。参照防水性能测试标准：AATCC22-2001，对本发明提出的五组实施例中制备出的含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布的防水性能进行测试，分别在每块含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布的不同部位取3块试样(分别标记为试样1，2，3)，用喷淋式拒水性能测试仪，在水温为20℃的情况下，对试样进行喷淋，然后评定试样润湿程度的级别，得出如下结果：(润湿级别包含1～5级，5级表示防水性最好，1级则表示防水性最差)实施例一二三四五试样15级5级5级5级5级试样25级5级5级5级5级试样35级5级5级5级5级本发明提出的一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布，具有质量好、重量轻，柔软、舒适的特点，且具有良好的防水、阻燃、抗菌性，以比强度和比模量最高的超高分子量聚乙烯纤维纺丝、展布做无纬布内基层，以液体丁腈橡胶加其他助剂制成外层胶料，外层胶料中加入最薄、强度最高的石墨烯材料，在提高无纬布抗冲击性及柔韧性的同时，大大减轻了其重量，本发明还提出了一种含石墨烯的超高分子量聚乙烯无纬布的制备方法，所用原料简单易得，制备过程操作简单，制备效率高，原料利用充分，成本低，值得推广。以上所述，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。当前第1页1 2 3