[发明专利]一种基于剪切增稠液体制备抗冲击性能芳纶织物的方法

说明书

本发明公开了一种基于剪切增稠液体制备抗冲击性能芳纶织物的方法，并验证了该芳纶织物的抗冲击性能。该剪切增稠液体的主要成分为纳米二氧化硅与聚乙二醇的混合液体，在制备抗冲击性能芳纶织物的过程中会用到少量的乙醇或丙酮。纳米二氧化硅的颗粒直径为20 nm，聚乙二醇的分子量为200级，乙醇为无水乙醇，丙酮为分析纯级，芳纶织物为1100D杜邦凯夫拉布。本发明采用的生产方法为先用机械混合与超声波震荡制得抗冲击性能剪切增稠液体，然后将芳纶织物置于该剪切增稠液体的乙醇稀释液中浸渍，最后置于烘箱中干燥，制得了该抗冲击性能芳纶织物。本发明生产成本低，制备方法相对简单，对反应设备要求低，反应条件温和，无环境污染，可大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种基于剪切增稠液体制备抗冲击性能芳纶织物的方法，具体涉及一整套的生产体系，通过该方法所制成的芳纶织物可以起到抗冲击作用。

背景技术

随着化学工业的发展，特别是石油工业的飞速发展，越来越多的化工产品走进日常生活。高性能的凯芙拉纤维、超高分子量聚乙烯等纤维制品在军用防刺、户外运动服装、甚至宇航空间等领域得到越来越多的应用。纤维制品虽然比较柔软，易折叠，在服装制品方面有着无可替代的优势，但是由于其固有缺陷，相比较金属以及复合材料，在强度、刚度以及抗冲击性能上有着很大的劣势。因此，研究人员在寻找各种方式改变纤维制品的性能，以弥补上述缺陷。为了寻求更好的人体防护装甲，人们将剪切增稠液体混合在纤维制品中，不仅改变了材料防弹和防刺性能，而且在减轻织物质量的同时显著地提高了织物的舒适性。

发明内容

为了制备抗冲击性能芳纶织物，本发明提供了一种将芳纶织物浸渍于剪切增稠液体乙醇稀释液中制备抗冲击性能芳纶织物方法，并且对生产出的芳纶织物进行测试，确定其可以起到抗冲击作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在制备剪切增稠液体的过程中，将超声波清洗机放置于铁架台下，安装好电动搅拌器，使用夹子将烧杯固定在铁架台上，且在超声波清洗机中。制备剪切增稠液体时，只需要先将聚乙二醇液体加入烧杯中，同时启动超声波清洗机和电动搅拌器，再按照一定的时间间隔依次加入纳米二氧化硅粉末，根据混合程度调节搅拌器的转速，当混合液体的黏度过高以至于搅拌器无法工作时，加入少许乙醇稀释，直至制得所需质量分数的剪切增稠液体。最后，将所制得的液体放置于真空干燥箱中于25℃下抽真空干燥24h，就得到了性能稳定，清澈透明的剪切增稠液体。将裁剪好一定尺寸的芳纶织物浸渍于按1：1配制的剪切增稠液体乙醇或者丙酮稀释液中2h，再进行烘干，抽真空，就得到了抗冲击性能芳纶织物。

一种基于剪切增稠液体制备抗冲击性能芳纶织物的方法，其特征在于按以下步骤进行：

一、将超声波清洗机放置于铁架台下，安装好电动搅拌器，使用夹子将烧杯固定在铁架台上，且在超声波清洗机中。

二、向超声波清洗机池内注入5-8 cm深的水。

三、设置超声波清洗机的温度为25℃，功率为90 W。

四、分别称量67 g的聚乙二醇（200级）和33 g的纳米二氧化硅（颗粒直径为20nm）。

五、将称量好的聚乙二醇加入烧杯中，调节电动搅拌器的位置以便能均匀搅拌。

六、同时打开电动搅拌器和超声波清洗机，设置搅拌速度为500 r/min。

七、将称量的33g纳米二氧化硅分为六份，每份为5.5g。

八、依次加入每份纳米二氧化硅，间隔时间为30 min。

九、当混合液体过于黏稠无法搅拌时，加入少许乙醇或者丙酮进行稀释。

十、待纳米二氧化硅加入完全后继续超声搅拌至混合均匀。

十一、待观察到混合液体分布均匀后将其放入真空干燥箱中。设置真空干燥箱的温度为25℃，真空干燥24 h。