防刺抗沖擊材料的制作方法
【專利摘要】一種防刺抗沖擊材料，包括至少兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元和至少一層沖擊動能吸收層，各沖擊動能吸收層分別夾在兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元之間并與所述兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元粘結(jié)相連；所述囊殼結(jié)構(gòu)單元由多層剪切增稠流體復(fù)合材料層疊在一起組成內(nèi)層，由抗?jié)B透高密度柔性涂層紡織品作為外包層，通過縫線縫合連接而成；所述沖擊動能吸收層為柔性材料層。本發(fā)明的材料柔軟輕盈，防刺抗沖擊性能好，不僅實現(xiàn)了材料的防護性能，而且能有效防止材料使用過程中的分層現(xiàn)象發(fā)生，可以制作成不同厚度來達到不同防護使用需求，可以用作人體安全防護裝備用材料。
【專利說明】防刺抗沖擊材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安全防護材料，尤其涉及一種防刺抗沖擊材料。
【背景技術(shù)】
[0002]剪切增稠流體是一種非牛頓流體，在低速條件時，有略微粘稠性，高速條件時，表觀粘度發(fā)生巨大改變，變成一種類固相物質(zhì)，且這個過程具有可逆性。它的這種特性使其在受到高于特定速度撞擊時，能迅速變硬，撞擊消除后，又能回復(fù)到原來狀態(tài)。利用剪切增稠流體與纖維材料復(fù)合，具有很好的防刺抗沖擊性能，剪切增稠流體復(fù)合材料在防護材料領(lǐng)域已經(jīng)取得廣泛應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的剪切增稠流體復(fù)合材料制作用的最多的方法是將織物浸潰到剪切增稠流體與酒精的稀釋液中，待稀釋液充分進入織物后取出去除酒精，即得剪切增稠流體復(fù)合材料。
[0004]單純的一層織物經(jīng)浸潰過后，防刺抗沖擊性能大大提高，但是達不到防護要求，必須使用多層疊加。簡單的多層疊加復(fù)合材料在使用過程中會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，降低材料的防護性能和使用壽命，若直接將多層材料縫合，會由于材料難以穿透等特點使得加工困難。另夕卜，單純的剪切增稠流體復(fù)合材料雖然能夠在受到?jīng)_擊后變硬，增加受力面積，減緩沖擊強度，但是其缺少能量緩沖吸收層，沖擊防護性能有限。因此，急需一種在使用過程中性能穩(wěn)定、不分層且防護效果好的剪切增稠流體復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種在使用過程中性能穩(wěn)定、不分層且防護效果好的防刺抗沖擊材料。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種防刺抗沖擊材料，包括至少兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元和至少一層沖擊動能吸收層，各沖擊動能吸收層分別夾在兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元之間并與所述兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元粘結(jié)相連；所述囊殼結(jié)構(gòu)單元由多層剪切增稠流體復(fù)合材料層疊在一起組成內(nèi)層，由抗?jié)B透高密度柔性涂層紡織品作為外包層，通過縫線縫合連接而成；所述沖擊動能吸收層為柔性材料層。
[0007]所述剪切增稠流體復(fù)合材料由織物經(jīng)過剪切增稠流體浸潰形成。
[0008]所述織物選自機織物、針織物、非織造布中的一種或多種。
[0009]所述剪切增稠流體由粒徑為IOnm-1 μ m的硬質(zhì)納米球形粒子與分子量為200-400的聚乙二醇通過機械攪拌后放入超聲儀中去除氣泡制得，其中，納米球形粒子的質(zhì)量百分含量為20-85%。
[0010]所述硬質(zhì)納米球形粒子為二氧化硅粒子或碳酸鈣粒子。
[0011 ] 所述織物的材料選自芳綸、超高分子量聚乙烯中的一種或兩種。
[0012]所述縫線的材料選自高強滌綸、芳綸、超高分子量聚乙烯、高性能尼龍的一種或多種。[0013]所述柔性材料選自羊毛紡織品、發(fā)泡聚氨酯或聚乙烯縮丁醛。
[0014]所述粘結(jié)相連所用的膠黏劑選自聚氨酯膠黏劑、橡膠膠黏劑、環(huán)氧樹脂膠黏劑、酚醛樹脂膠黏劑、有機硅膠膠黏劑中的一種。
[0015]由三層囊殼結(jié)構(gòu)單元和兩層羊毛氈用環(huán)氧樹脂膠黏劑粘結(jié)而成，其中的剪切增稠流體復(fù)合材料為四層。
[0016]本發(fā)明中的囊殼結(jié)構(gòu)單元的內(nèi)層采用剪切增稠流體復(fù)合材料，兩囊殼結(jié)構(gòu)單元之間夾有沖擊動能吸收層，由膠黏劑粘合，柔軟輕盈，防刺抗沖擊性能好，不僅實現(xiàn)了材料的防護性能，而且能有效防止材料使用過程中的分層現(xiàn)象發(fā)生，可以制作更加厚的防護材料而不增加加工難度。能制作成不同厚度來達到不同防護使用需求，可以用作人體安全防護裝備用材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明防刺抗沖擊材料的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為發(fā)明中的一層囊殼結(jié)構(gòu)單元的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]參見圖1、圖2，本發(fā)明的防刺抗沖擊材料，包括至少兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元和至少一層沖擊動能吸收層4，各沖擊動能吸收層分別夾在兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元之間并與所述兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元粘結(jié)相連；囊殼結(jié)構(gòu)單元由多層剪切增稠流體復(fù)合材料層疊在一起組成內(nèi)層2，由抗?jié)B透高密度柔性涂層紡織品作為外包層I，通過縫線3縫合連接而成；上述沖擊動能吸收層為柔性材料層。
[0020]本發(fā)明中的剪切增稠流體復(fù)合材料由織物經(jīng)過剪切增稠流體浸潰形成。
[0021 ] 本發(fā)明中的織物選自機織物、針織物、非織造布中的一種或多種。
[0022]本發(fā)明中的剪切增稠流體由粒徑為IOnm-1 μ m的硬質(zhì)納米球形粒子與分子量為200-400的聚乙二醇通過機械攪拌后放入超聲儀中去除氣泡制得，其中，納米球形粒子的質(zhì)量百分含量為20-85%。
[0023]本發(fā)明中的硬質(zhì)納米球形粒子為二氧化硅粒子或碳酸鈣粒子。
[0024]本發(fā)明中的織物的材料選自芳綸、超高分子量聚乙烯中的一種或兩種。
[0025]本發(fā)明中的縫線的材料選自高強滌綸、芳綸、超高分子量聚乙烯、高性能尼龍的一種或多種。
[0026]本發(fā)明中的柔性材料選自羊毛紡織品、發(fā)泡聚氨酯或聚乙烯縮丁醛。
[0027]本發(fā)明中的粘結(jié)相連所用的膠黏劑選自聚氨酯膠黏劑、橡膠膠黏劑、環(huán)氧樹脂膠黏劑、酚醛樹脂膠黏劑、有機硅膠膠黏劑中的一種。
[0028]本發(fā)明的較佳實施例由三層囊殼結(jié)構(gòu)單元和兩層羊毛氈用環(huán)氧樹脂膠黏劑粘結(jié)而成，其中的剪切增稠流體復(fù)合材料為四層。外包層采用抗?jié)B透高密度涂層超高分子量聚乙烯平紋機織物。剪切增稠流體復(fù)合材料中的織物為芳綸織物，剪切增稠流體是粒徑為600nm的球形納米二氧化硅粒子與分子量為200的聚乙二醇通過機械攪拌后放入超聲儀中去除氣泡制得，納米二氧化硅質(zhì)量分數(shù)為70%。其中的剪切增稠流體復(fù)合材料通過用酒精稀釋剪切增稠流體，體積比為2: 1，將芳綸織物放入稀釋液中充分浸潰后取出晾干去除酒精而制成?？p線的材料采用超高分子量聚乙烯。沖擊動能吸收層采用羊毛氈。
【權(quán)利要求】
1.一種防刺抗沖擊材料，其特征在于，包括至少兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元和至少一層沖擊動能吸收層，各沖擊動能吸收層分別夾在兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元之間并與所述兩層囊殼結(jié)構(gòu)單元粘結(jié)相連；所述囊殼結(jié)構(gòu)單元由多層剪切增稠流體復(fù)合材料層疊在一起組成內(nèi)層，由抗?jié)B透高密度柔性涂層紡織品作為外包層，通過縫線縫合連接而成；所述沖擊動能吸收層為柔性材料層。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:所述剪切增稠流體復(fù)合材料由織物經(jīng)過剪切增稠流體浸潰形成。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:所述織物選自機織物、針織物、非織造布中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利2所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:所述剪切增稠流體由粒徑為IOnm-1 μ m的硬質(zhì)納米球形粒子與分子量為200-400的聚乙二醇通過機械攪拌后放入超聲儀中去除氣泡制得，其中，納米球形粒子的質(zhì)量百分含量為20-85%。
5.根據(jù)權(quán)利2所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:所述硬質(zhì)納米球形粒子為二氧化硅粒子或碳酸鈣粒子。
6.根據(jù)權(quán)利2所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:所述織物的材料選自芳綸、超高分子量聚乙烯中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利I所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:所述縫線的材料選自高強滌綸、芳綸、超高分子量聚乙烯、高性能尼龍的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利I所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:所述柔性材料選自羊毛紡織品、發(fā)泡聚氨酯或聚乙烯縮丁醛。
9.根據(jù)權(quán)利I所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:所述粘結(jié)相連所用的膠黏劑選自聚氨酯膠黏劑、橡膠膠黏劑、環(huán)氧樹脂膠黏劑、酚醛樹脂膠黏劑、有機硅膠膠黏劑中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利I所述的一種防刺抗沖擊材料，其特征在于:由三層囊殼結(jié)構(gòu)單元和兩層羊毛氈用環(huán)氧樹脂膠黏劑粘結(jié)而成，其中的剪切增稠流體復(fù)合材料為四層。
【文檔編號】D06M101/20GK104002522SQ201410226130
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】張福樂, 林蘭天, 薛亞靜, 高琮, 劉書華, 王瑾, 蔣瑾 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)