[发明专利]一种聚脲弹性体复合面料及其制造方法

说明书

本发明公开了一种聚脲弹性体复合面料及其制造方法，方法包括：1、按照重量份将47‑100份碳纤维、47‑100份硅酸铝陶瓷纤维、5‑50份聚酰亚胺纤维和1‑20份玻璃纤维混合并织成布料；2、按照重量份将25‑100份氨基化合物溶解在与其重量份数相同的无水乙醇中，混合均匀后得到氨基修饰液；3、在温度为20～35℃、湿度为20～50％的条件下，将布料浸泡在氨基修饰液中，取出后在60～80℃下烘干，得到修饰后的布料基底；4、在15～40℃下，利用喷涂设备将聚脲弹性体均匀喷涂在修饰后的布料基底表面，得到聚脲弹性体复合面料，具有优异的防弹性能。

技术领域

本发明属于功能面料技术领域，具体是一种聚脲弹性体复合面料及其制造方法。

背景技术

防弹的主要机制为吸收或消耗弹头的能量，从而阻止子弹穿透，最终达到保护人体的作用，防弹依靠的是拉伸强度，即提高材料的拉伸强度，有助于吸收或消耗弹头的能量，达到防弹的目的。

目前，有学者提出在面料表面喷涂涂层以待提高面料的拉伸断裂强度，聚脲弹性体涂料具有抗拉强度高、断裂伸长率高、附着力强和抗裂性好的优点，可以作为涂层材料，例如：方志强等研究的T26聚脲材料的拉神强度仅为25.4MPa，温喜梅等采用高压湍流分散的方式向自制的聚脲材料中加入了多壁碳纳米管，其拉伸强度为42.5MPa，二者的拉伸强度可适用于防爆领域，但远不满足对防弹性能的要求。纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高比强、高比模、耐高温、耐磨损以及良好的热稳定性等优异特性，已广泛应用至无机非金属材料领域，例如混凝土等。而且，陶瓷纤维的拉伸强度高、密度低等特点使其作为无机增强体能够明显提高高分子聚合物的力学强度，例如：张宁等将陶瓷纤维与PP颗粒通过双螺杆挤出工艺制备PP/陶瓷纤维复合材料，其拉伸强度可达21.5MPa；徐涛等在铝基复合材料中添加陶瓷纤维，大大提高了铝基材料在高温下的抗拉强度，提高了铝基材料的耐高温负荷能力。因此，有望利用陶瓷纤维对聚脲弹性体进行改性，从而改善聚脲弹性体的拉伸强度，进而得到防弹性能更为优异的复合面料。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目是提供一种聚脲弹性体复合面料及其制造方法，具有优异的防弹性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种聚脲弹性体复合面料，包括由长纤编织而成的布料，布料表面涂覆有聚脲弹性体涂层，长纤由47-100重量份的碳纤维、47-100重量份的硅酸铝陶瓷纤维、5-50重量份的聚酰亚胺纤维和1-20重量份的玻璃纤维组成。

一种聚脲弹性体复合面料的制造方法，包括如下步骤：

步骤1、按照重量份将47-100份碳纤维、47-100份硅酸铝陶瓷纤维、5-50份聚酰亚胺纤维和1-20份玻璃纤维混合并织成布料；

步骤2、按照重量份将25-100份氨基化合物溶解在与其重量份数相同的无水乙醇中，混合均匀后得到氨基修饰液；

步骤3、在温度为20～35℃、湿度为20～50％的条件下，将布料浸泡在氨基修饰液中，取出后在60～80℃下烘干，得到修饰后的布料基底；

步骤4、在15～40℃下，利用喷涂设备将聚脲弹性体均匀喷涂在修饰后的布料基底表面，自然晾干后在布料基底表面形成聚脲弹性体涂层，得到聚脲弹性体复合面料。

进一步地，所述步骤2中的氨基化合物是二乙烯三胺、三乙烯四胺、3-氨丙基三乙氧基硅烷、聚烯丙基胺盐酸盐或壳聚糖中的一种或多种。

进一步地，所述步骤3中浸泡时间为30～90min。

进一步地，所述步骤4中的聚脲弹性体涂层由如下方法制得：

步骤4.1、按照重量份分别取30-50份二异氰酸酯、0.1-1份催化剂和5-15份增塑剂混合均匀，以3～10℃/min的升温速率自室温升温至90～100℃充分反应后，得到组分A；