CN104277409A - 一种防刺穿材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防刺穿材料,所述材料按重量份数包括以下组分:纤维60~100份、基质树脂2~14份、交联剂0.5~3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80~100份、聚苯乙烯10~40份、顺丁胶5~20份、环烷油5~30份、偶氮二甲酰胺0.5~3份、硬脂酸锌0.5~2份、氧化锌0.5~2份、纳米陶瓷粉10~15份。本发明还公开了该材料的制备方法。本发明由于采用芳纶纤维和玻璃纤维,且加入纳米陶瓷粉,因而防刺穿材料的防穿刺效果好,有足够的强度来抵抗尖锐异物的穿刺;本发明柔软度适中,具有高耐磨性和较好的硬度;配方材料易得,价格便宜,加工方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种防刺穿材料及其制备方法。
背景技术
目前,防刺穿材料在很多领域起到很大的作用。防刺穿材料可以用来制作公安、城管等衣服,还可以用来制作需要在高山等复杂环境下的鞋底等。
例如,目前成鞋鞋底通常是由橡塑外底、中底和鞋垫组成,不具备抗刺穿性能。但是某些特殊环境下,例如矿山、抗震救灾、丛林探险、部队训练作战等特殊场合下,要求鞋底具备一定的抗刺穿性能,防止竹签、钢钉等锐利的物体穿透鞋底,扎伤足部。为了使成鞋具备抗刺穿性能,市场所用的抗刺穿材料主要有金属及合金材料、底革材料和纺织物材料3种;由于金属材料导热快,粘合性能差和曲挠性能差等性质,大大影响了鞋靴的穿着性和舒适性,所以逐渐被淘汰。底革材料虽具有良好的吸汗性、耐湿性和透水汽性能,但由于其抗刺穿等级较低,而满足不了当前作故鞋靴对抗刺穿性能的要求。而且在使用的过程中,不仅需要鞋中底具有较好的防穿刺性,还需要其具有较好的耐磨性和柔韧性。
因此,开发一种具有较好防穿刺性、较好耐磨性和较好柔韧性的防刺穿材料成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种防刺穿材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:
本发明一种防刺穿材料,所述材料按重量份数包括以下组分:
纤维60~100份、基质树脂2~14份、交联剂0.5~3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80~100份、聚苯乙烯10~40份、顺丁胶5~20份、环烷油5~30份、偶氮二甲酰胺0.5~3份、硬脂酸锌0.5~2份、氧化锌0.5~2份、纳米陶瓷粉10~15份。
优选地,所述材料按重量份数包括以下组分:
纤维70~80份、基质树脂5~10份、交联剂1~3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80~100份、聚苯乙烯15~40份、顺丁胶10~20份、环烷油15~30份、偶氮二甲酰胺0.5~3份、硬脂酸锌0.5~2份、氧化锌0.5~2份、纳米陶瓷粉10~15份。
优选地,所述材料按重量份数包括以下组分:
纤维80份、基质树脂10份、交联剂3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80份、聚苯乙烯40份、顺丁胶20份、环烷油30份、偶氮二甲酰胺3份、硬脂酸锌0.5份、氧化锌2份、纳米陶瓷粉15份。
进一步地,所述的纤维为芳纶纤维或者玻璃纤维中的一种或两种。
进一步地,所述芳纶纤维的纤维长度为1mm~2mm。
进一步地,所述玻璃纤维的纤维长度为1mm~2mm。
进一步地,其特征在于,所述基质树脂是聚乙烯。
进一步地,所述纳米陶瓷粉是纳米Y2O3陶瓷粉或者ZrO2陶瓷粉中的一种或两种。
进一步地,所述的交联剂是三烯丙基异三聚氰酸酯。
一种防刺穿材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)配置原料,所述原料按按重量份数包括:
纤维60~100份、基质树脂2~14份、交联剂0.5~3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80~100份、聚苯乙烯10~40份、顺丁胶5~20份、环烷油5~30份、偶氮二甲酰胺0.5~3份、硬脂酸锌0.5~2份、氧化锌0.5~2份、纳米陶瓷粉10~15份;
(2)按依次加入配方原料纤维、基质树脂、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌,高搅5~7分钟后,移入密炼机;加入纳米陶瓷粉,密炼15~30分钟,在温度90~100℃时出料;在温度150℃时,经压膜成型机模压成型,检验,既为成品。
芳纶全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”,是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5~6倍,模量为钢丝的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560度的温度下,不分解,不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。
纳米功能陶瓷很好地解决了陶瓷的脆性问题,将纳米金属颗粒尤其是高温合金相制成的纳米颗粒,加入到陶瓷材料中,可以使陶瓷的韧性和抗冲击力得到很大的提高,又不降低原有的强度和硬度,综合了陶瓷和金属两方面的优势,如纳米Y2O3和ZrO2在较低温度烧结的陶瓷具有很高的韧性和强度。
本发明所达到的有益效果是:
本发明由于采用芳纶纤维和玻璃纤维,且加入纳米陶瓷粉,因而防刺穿材料的防穿刺效果好,有足够的强度来抵抗尖锐异物的穿刺;本发明柔软度适中,具有高耐磨性和较好的硬度;配方材料易得,价格便宜,加工方便。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
(1)配置原料,所述原料按按重量份数包括:
芳纶纤维60份、聚乙烯2份、交联剂0.5份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80份、聚苯乙烯10份、顺丁胶5份、环烷油5份、偶氮二甲酰胺0.5份、硬脂酸锌0.5份、氧化锌0.5份、纳米Y2O3陶瓷粉10份;其中,芳纶纤维的纤维长度为1mm;
(2)按依次加入配方原料纤维、聚乙烯、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌,高搅5~7分钟后,移入密炼机;加入Y2O3纳米陶瓷粉,密炼15分钟,在温度90~100℃时出料;在温度150℃时,经压膜成型机模压成型,检验,既为成品。
实施例2
(1)配置原料,所述原料按按重量份数包括:
玻璃纤维100份、聚乙烯14份、交联剂3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物100份、聚苯乙烯40份、顺丁胶20份、环烷油30份、偶氮二甲酰胺3份、硬脂酸锌2份、氧化锌2份、纳米Y2O3陶瓷粉15份;其中,玻璃纤维的纤维长度为2mm;
(2)按依次加入配方原料纤维、聚乙烯、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌,高搅5~7分钟后,移入密炼机;加入Y2O3纳米陶瓷粉,密炼30分钟,在温度90~100℃时出料;在温度150℃时,经压膜成型机模压成型,检验,既为成品。
实施例3
(1)配置原料,所述原料按按重量份数包括:
芳纶纤维80份、聚乙烯10份、交联剂3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80份、聚苯乙烯40份、顺丁胶20份、环烷油30份、偶氮二甲酰胺3份、硬脂酸锌0.5份、氧化锌~2份、ZrO2陶瓷粉15份;其中,芳纶纤维的纤维长度为mm;
(2)按依次加入配方原料纤维、聚乙烯、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌,高搅5~7分钟后,移入密炼机;加入ZrO2纳米陶瓷粉,密炼20分钟,在温度90~100℃时出料;在温度150℃时,经压膜成型机模压成型,检验,既为成品。
下表是实施例1~3以及对比例的检测对比表:
由上表可以看出,本发明由于采用芳纶纤维和玻璃纤维,且加入纳米陶瓷粉,因而防刺穿材料的防穿刺效果好,有足够的强度来抵抗尖锐异物的穿刺;本发明柔软度适中,具有高耐磨性和较好的硬度;配方材料易得,价格便宜,加工方便。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防刺穿材料,其特征在于,所述材料按重量份数包括以下组分:
纤维60~100份、基质树脂2~14份、交联剂0.5~3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80~100份、聚苯乙烯10~40份、顺丁胶5~20份、环烷油5~30份、偶氮二甲酰胺0.5~3份、硬脂酸锌0.5~2份、氧化锌0.5~2份、纳米陶瓷粉10~15份。
2.根据权利要求1所述的一种防刺穿材料,其特征在于,所述材料按重量份数包括以下组分:
纤维70~80份、基质树脂5~10份、交联剂1~3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80~100份、聚苯乙烯15~40份、顺丁胶10~20份、环烷油15~30份、偶氮二甲酰胺0.5~3份、硬脂酸锌0.5~2份、氧化锌0.5~2份、纳米陶瓷粉10~15份。
3.根据权利要求2所述的一种防刺穿材料,其特征在于,所述材料按重量份数包括以下组分:
纤维80份、基质树脂10份、交联剂3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80份、聚苯乙烯40份、顺丁胶20份、环烷油30份、偶氮二甲酰胺3份、硬脂酸锌0.5份、氧化锌2份、纳米陶瓷粉15份。
4.根据权利要求1~3任一所述的一种防刺穿材料,其特征在于,所述的纤维为芳纶纤维或者玻璃纤维中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的一种防刺穿材料,其特征在于,所述芳纶纤维的纤维长度为1mm~2mm。
6.根据权利要求4所述的一种防刺穿材料,其特征在于,所述玻璃纤维的纤维长度为1mm~2mm。
7.根据权利要求1~3任一所述的一种防刺穿材料,其特征在于,所述基质树脂是聚乙烯。
8.根据权利要求1~3任一所述的一种防刺穿材料,其特征在于,所述纳米陶瓷粉是纳米Y2O3陶瓷粉或者ZrO2陶瓷粉中的一种或两种。
9.根据权利要求1~3任一所述的一种防刺穿材料,其特征在于,所述的交联剂是三烯丙基异三聚氰酸酯。
10.一种防刺穿材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)配置原料,所述原料按按重量份数包括:
纤维60~100份、基质树脂2~14份、交联剂0.5~3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80~100份、聚苯乙烯10~40份、顺丁胶5~20份、环烷油5~30份、偶氮二甲酰胺0.5~3份、硬脂酸锌0.5~2份、氧化锌0.5~2份、纳米陶瓷粉10~15份;
(2)按依次加入配方原料纤维、基质树脂、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌,高搅5~7分钟后,移入密炼机;加入纳米陶瓷粉,密炼15~30分钟,在温度90~100℃时出料;在温度150℃时,经压膜成型机模压成型,检验,既为成品。
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