石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無緯布及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的防彈材料，由于材料的選擇、工藝等原因，在抗沖擊性能等方面存在缺陷， 需要進一步加以改進。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便，性能優(yōu)異的石墨烯復合改性高強聚乙烯纖 維無煒布及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是： 一種石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布，其特征是：由石墨烯復合改性高強聚乙 烯纖維、高密度聚乙烯薄膜和水性樹脂膠組成；石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維覆蓋在高 密度聚乙烯薄膜上，且石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維兩側(cè)均覆蓋水性樹脂膠。
[0005] 石墨稀復合改性聚乙稀纖維是由高強聚乙稀經(jīng)石墨稀原液添加改性制成，強度不 低于34cN/dtex，模量不低于1000cN/dtex ;所述高密度聚乙稀薄膜厚度0. 005-0. 01mm。
[0006] 所述水性樹脂膠由熱塑性樹脂、水、增粘劑組成；所述熱塑性樹脂選自聚丙烯酸酯 和聚氨酯中的一種或兩種混合物，質(zhì)量含量為40-50% ;所述增粘劑選自松香類樹脂增粘乳 液，質(zhì)量含量為5-35%。
[0007] -種石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布的制備方法，其特征是：包括下列步 驟： (1) 將高密度聚乙烯薄膜鋪在自動控制輥筒卷繞機上，輥筒有效寬度1600mm ; (2) 將石墨烯復合改性聚乙烯纖維卷筒放置到輥筒卷繞機的退繞架上； (3) 將石墨烯復合改性聚乙烯纖維的端頭倒出，并經(jīng)過張力調(diào)節(jié)架、展絲裝置、膠槽，最 后固定在輥筒一側(cè)邊緣； (4) 在輥筒卷繞機導軌的不斷移動過程中，將石墨烯改性高強聚乙烯纖維經(jīng)過膠槽后 平鋪在高密度聚乙烯薄膜上，導軌移動速度0. 15-0. 25/min，纏繞速度100-150m/min ; (5) 當石墨烯復合改性聚乙烯纖維纏繞至設(shè)定寬度時，輥筒停止卷繞，割斷石墨烯復合 改性聚乙烯纖維； (6) 輥筒重新轉(zhuǎn)動直至輥筒表面的纖維全部烘干；沿著輥筒表面的凹槽割開無煒布取 下。
[0008] 本發(fā)明操作方便，性能優(yōu)異。由于石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維具有改善的耐 溫性和傳熱性，由石墨烯改性纖維制成的無煒布制品，其耐熱性和傳熱性獲得改善，耐溫溫 度高，傳熱速率提高，抵抗外力沖擊時，能夠更快地將熱能傳導出去，且能夠承受更高的溫 度，抗沖擊性能獲得提高。在同等面密度情況下，能夠獲得更好的防彈性能；也可以在保證 同樣的防彈性能的情況下，減輕制品的重量。
[0009] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0010] 一種石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布，由石墨烯復合改性高強聚乙烯纖 維、高密度聚乙烯薄膜和水性樹脂膠組成；石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維覆蓋在高密度 聚乙烯薄膜上，且石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維兩側(cè)均覆蓋水性樹脂膠。
[0011] 石墨烯復合改性聚乙烯纖維是由高強聚乙烯烴石墨烯原液添加改性制成，強度不 低于34cN/dtex，模量不低于1000cN/dtex ;所述高密度聚乙稀薄膜厚度0. 005-0. 01mm。
[0012] 所述水性樹脂膠由熱塑性樹脂、水、增粘劑組成；所述熱塑性樹脂選自聚丙烯酸酯 和聚氨酯中的一種或兩種混合物，質(zhì)量含量為40-50% ;所述增粘劑選自松香類樹脂增粘乳 液，質(zhì)量含量為5-35%。
[0013] 一種石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布的制備方法，其特征是：包括下列步 驟： (1) 將高密度聚乙烯薄膜鋪在自動控制輥筒卷繞機上，輥筒有效寬度1600mm ; (2) 將石墨烯復合改性聚乙烯纖維卷筒放置到輥筒卷繞機的退繞架上； (3) 將石墨烯復合改性聚乙烯纖維的端頭倒出，并經(jīng)過張力調(diào)節(jié)架、展絲裝置、膠槽，最 后固定在輥筒一側(cè)邊緣； (4) 在輥筒卷繞機導軌的不斷移動過程中，將石墨烯改性高強聚乙烯纖維經(jīng)過膠槽后 平鋪在高密度聚乙烯薄膜上，導軌移動速度0. 15-0. 25/min，纏繞速度100-150m/min ; (5) 當石墨烯復合改性聚乙烯纖維纏繞至設(shè)定寬度時，輥筒停止卷繞，割斷石墨烯復合 改性聚乙烯纖維； (6) 輥筒重新轉(zhuǎn)動直至輥筒表面的纖維全部烘干；沿著輥筒表面的凹槽割開無煒布取 下。
[0014] 將所述石墨烯改性高強聚乙烯無煒布可通過多次正交復合，制成有多層無煒布組 成的40mm*40mm軟質(zhì)防彈片，進行防彈性能測試。
[0015] 由石墨烯改性高強聚乙烯纖維無煒布制成的防彈衣，因纖維的傳熱速率的提高和 耐溫性的提高，可以承受更高的更高的沖擊力，抗沖擊性能提高。
[0016] 取得效果：全部達到公安部GA141-2010標準規(guī)定的三級防護等級的情況下：
【主權(quán)項】
1. 一種石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布，其特征是：由石墨烯復合改性高強聚 乙烯纖維、高密度聚乙烯薄膜和水性樹脂膠組成；石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維覆蓋在 高密度聚乙烯薄膜上，且石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維兩側(cè)均覆蓋水性樹脂膠。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布，其特征是：石墨烯 復合改性聚乙烯纖維是由高強聚乙烯烴石墨烯原液添加改性制成，強度不低于34cN/dteX， 模量不低于l〇〇〇cN/dtex;所述高密度聚乙烯薄膜厚度0. 005-0. 01mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布，其特征是：所述水 性樹脂膠由熱塑性樹脂、水、增粘劑組成；所述熱塑性樹脂選自聚丙烯酸酯和聚氨酯中的一 種或兩種混合物，質(zhì)量含量為40-50% ;所述增粘劑選自松香類樹脂增粘乳液，質(zhì)量含量為 5-35%〇
4. 一種權(quán)利要求1所述的石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無煒布的制備方法，其特征 是：包括下列步驟： (1) 將高密度聚乙烯薄膜鋪在自動控制輥筒卷繞機上，輥筒有效寬度1600mm; (2) 將石墨烯復合改性聚乙烯纖維卷筒放置到輥筒卷繞機的退繞架上； (3) 將石墨烯復合改性聚乙烯纖維的端頭倒出，并經(jīng)過張力調(diào)節(jié)架、展絲裝置、膠槽，最 后固定在輥筒一側(cè)邊緣； (4) 在輥筒卷繞機導軌的不斷移動過程中，將石墨烯改性高強聚乙烯纖維經(jīng)過膠槽后 平鋪在高密度聚乙烯薄膜上，導軌移動速度0. 15-0. 25/min，纏繞速度100-150m/min; (5) 當石墨烯復合改性聚乙烯纖維纏繞至設(shè)定寬度時，輥筒停止卷繞，割斷石墨烯復合 改性聚乙烯纖維； (6) 輥筒重新轉(zhuǎn)動直至輥筒表面的纖維全部烘干；沿著輥筒表面的凹槽割開無煒布取 下。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維無緯布，由石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維、高密度聚乙烯薄膜和水性樹脂膠組成；石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維覆蓋在高密度聚乙烯薄膜上，且石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維兩側(cè)均覆蓋水性樹脂膠。本發(fā)明操作方便，性能優(yōu)異。由于石墨烯復合改性高強聚乙烯纖維具有改善的耐溫性和傳熱性，由石墨烯改性纖維制成的無緯布制品，其耐熱性和傳熱性獲得改善，耐溫溫度高，傳熱速率提高，抵抗外力沖擊時，能夠更快地將熱能傳導出去，且能夠承受更高的溫度，抗沖擊性能獲得提高。
【IPC分類】B32B27-06, B32B27-32, B32B27-04, B32B27-18, B32B27-02
【公開號】CN104786592
【申請?zhí)枴緾N201510165815
【發(fā)明人】周新基, 高繼業(yè), 朱建軍
【申請人】江蘇九九久科技股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月9日