[发明专利]一种超高分子量聚乙烯纤维/剪切增稠流体复合纤维制备的防弹材料

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯与剪切增稠流体复合纤维制备的防弹材料，其特征在于，首先将剪切增稠流体与纺丝溶剂或者低浓度超高分子量聚乙烯溶解料混合均匀，按照一定比例加入到超高分子量聚乙烯纤维纺丝混合料中，经过挤出成型得到复合冻胶纤维，然后经过萃取、干燥或者直接干燥和多级热牵伸得到超高分子量聚乙烯与剪切增稠流体复合纤维；然后，将超高分子量聚乙烯与剪切增稠流体复合纤维经过经编、纬编、机织、非织造等形式做成织物或者片材；最后，将织物或者片材通过浸渍、辊涂或者喷涂等形式上胶做成软质防弹材料或者热压成硬质防弹材料。

具体过程如下：

a.首先将5wt%-40wt%纳米二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、醋酸钙中的一种或者几种添加到分散介质中，通过高速剪切乳化分散，然后经过加热、循环回流、过滤去除其中未能均匀分散的大颗粒，最后经过蒸发或者蒸馏去除低沸点溶剂得到剪切增稠流体。

b.由浓度为0.1wt%-3wt%超高分子量聚乙烯与纺丝溶剂混合后缓慢升温至180-240℃制成低浓度超高分子量聚乙烯溶解料。

c.将剪切增稠流体与纺丝溶剂或者低浓度超高分子量聚乙烯溶解料混合均匀。

d.按照5wt%~25wt%比例将步骤c得到的混合料加入到超高分子量聚乙烯纺丝混合料中，经过挤出成型得到复合冻胶纤维，复合冻胶纤维固含量为3wt%-25wt%。

e.经过萃取、干燥或者直接干燥和多级热牵伸得到超高分子量聚乙烯与剪切增稠流体复合纤维，其中无机纳米颗粒占超高分子量聚乙烯复合纤维总重量的0.1wt%~5wt%，优选为0.5wt%~3wt%，更加优选为1wt%~2wt%。

f. 将超高分子量聚乙烯与剪切增稠流体复合纤维经过经编、纬编、机织、非织造等形式做成织物或者片材。

g. 将织物、片材或者复合纤维通过浸渍或者喷涂等形式上胶做成软质防弹材料或者热压成硬质防弹材料。

2.根据权利要求1所述的剪切增稠流体其特征在于，首先将纳米二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、醋酸钙中的一种或者几种添加到分散介质中，通过高速剪切乳化分散，然后经过加热、循环回流、过滤去除其中未能均匀分散的大颗粒，最后经过蒸发或者蒸馏去除低沸点溶剂得到剪切增稠流体。

3.根据权利要求1所述的纺丝溶剂为植物油、矿物油、白油、十氢化萘、四氢化萘、二甲苯、碳氢溶剂中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的低浓度超高分子量聚乙烯溶解料由浓度为0.1wt%-3wt%超高分子量聚乙烯与纺丝溶剂混合后缓慢升温至135-240℃制备而成。

5.根据权利要求1所述的纺丝萃取剂为四氯乙烯、二氯甲烷、二甲苯、碳氢溶剂中的一种或者几种。

6.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯与剪切增稠流体复合纤维，其特征在于无机纳米颗粒占超高分子量聚乙烯复合纤维总重量的0.1wt%~5wt%，优选为0.5wt%~3wt%，更加优选为1wt%~2wt%。

7.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯与剪切增稠流体复合纤维制备的防弹材料通过浸渍、辊涂或者喷涂添加的胶的含量为超高分子量聚乙烯纤维重量的2wt%-30wt%，胶的种类为剪切增稠胶、聚氨酯胶、环氧树脂胶、有机硅氧烷胶、丙烯酸酯胶中的一种或者几种。

8.根据权利要求1和2所述的纳米二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、醋酸钙的粒径范围在100-900纳米。

9.根据权利要求1和2所述的分散介质为植物油、矿物油、白油、硅油、十氢化萘、四氢化萘、二甲苯、碳氢溶剂、聚乙二醇、丙三醇中的一种或者几种。

10.根据权利要求1和2所述的低沸点溶剂为水、乙醇、氨中的一种或者几种。