[发明专利]高韧性树脂基芳纶复合材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织领域，具体而言，涉及高韧性树脂基芳纶复合材料及其生产方法。

背景技术

随着社会的发展和进步，人们日益渴望社会的和平和个人的人身安全。自从“美国9.11”事件发生后，人们的反恐意识愈加强烈，因此个体防护材料的研制和开发得到了快速发展。目前，可用于个体防护的材料有很多种，例如树脂基玻璃纤维复合材料、树脂基碳纤维复合材料、树脂基芳纶复合材料等。以上材料的防护功能主要体现在防弹和防刺两个方面。其中，树脂基芳纶复合材料具有重量轻、强度高、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等优点，因而应用比较广泛。

树脂基芳纶复合材料是由以树脂为基体的芳纶纤维增强材料，其常用的加工工艺是：直接以树脂溶液（即树脂为液体状）对芳纶织物进行预浸处理制成。相比单一的芳纶织物，该复合材料具有良好的防刺性能，原理是：由于树脂涂层对芳纶织物纤维起到一定的保护作用，增加芳纶织物的韧性，阻碍刀尖对芳纶织物的侵彻，因此，芳纶织物的防刺性增加。

但是，采用液体树脂对芳纶织物进行预浸处理时，液体树脂会浸入芳纶织物的结构缝隙中，形成表面凹凸不平的粗糙结构，该粗糙结构中凸起部分的纤维容易受到刀割、刀刺的侵彻，即该凸起部分作为防刀尖侵彻的薄弱部位，其防刺性能较差。由此可见，采用预浸工艺制成的树脂基芳纶复合材料的防刺性能不均一，凸起部分的防刺性能弱。

发明内容

本发明的目的在于提供高韧性树脂基芳纶复合材料及其生产工艺，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种高韧性树脂基芳纶复合材料的生产方法，包括下列步骤：

按重量计，将50-80份环氧树脂与10-20份改性剂混合；其中，改性剂为液体聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚乙二醇醚中的一种或多种。

将环氧树脂与改性剂的混合物中加入15-35份脂肪胺类固化剂，再搅拌，得到复合树脂；

将复合树脂在15-40℃下干燥1.5-4.5h，得到半固化的复合树脂膜；

将半固化的复合树脂膜涂覆在芳纶织物的表面，经压辊成型，得到高韧性树脂基芳纶复合材料。

进一步地，混合的方法为：搅拌25-45min。

进一步地，将复合树脂在15-40℃下干燥之前还包括：将复合树脂转移至离型纸上。

进一步地，压辊成型时，压辊的滚动速度为8-20m/s，压强为5-15MPa。

进一步地，将复合树脂转移至离型纸上的方法为：将复合树脂挤塑至离型纸上。

在本发明的实施例中还提供了一种高韧性树脂基芳纶复合材料，其采用上文任一种高韧性树脂基芳纶复合材料的生产方法制得。

本发明上述实施例的高韧性树脂基芳纶复合材料的生产方法是先制备复合树脂，再制备半固化的复合树脂膜，再将该半固体的复合树脂膜涂覆在芳纶织物的表面，经压辊成型得到高韧性树脂基芳纶复合材料。由于以上生产方法所用的半固体的复合树脂膜在常态条件下流动性比液体树脂弱，不会浸入芳纶织物的结构缝隙中形成表面凹凸不平的粗糙结构，因而制得的高韧性树脂基芳纶复合材料防刺性能均匀，不存在防刺性能较弱的凸起部分。另外，上述生产方法是将半固化的复合树脂膜直接涂覆在芳纶织物的表面，使得芳纶织物表面增加了一道防护，增加了刀剑在芳纶织物上形成穿孔结构的阻力，即芳纶织物的防刺性能提高。由此可见，与相关技术中的预浸工艺相比，本实施例的生产方法得到的高韧性树脂基芳纶复合材料防刺性能较高，并且防刺性能分布均匀。

另外，经试验证明，与相关技术中的预浸工艺相比，在得到的树脂基芳纶复合材料厚度、重量相等的情况下，本实施例的生产方法得到的高韧性树脂基芳纶复合材料的防刺性能高出40%以上。

其中，复合树脂中各成分的作用是：环氧树脂为胶的主体材料；改性剂可以增强胶的韧性，进而提高树脂基芳纶复合材料的韧性、弹性；脂肪胺类固化剂与环氧树脂会发生化学反应，形成网状立体聚合物，从而使树脂的体型固化。通过以上配方制得的半固化的复合树脂膜不仅本身具有较强的穿刺阻力和优异的粘结性能，而且对芳纶织物的纤维起到了固定的约束作用，可显著提高芳纶织物的抗穿刺性能。由此可见，以上实施例的生产方法从多个方面提高了芳纶织物的抗穿刺性能。

附图说明

图1示出了本发明的实施例提供的高韧性树脂基芳纶复合材料的生产方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。

实施例一