本發(fā)明涉及的是一種提高材料耐磨性能的方法，具體地說是提高滑道柔性材料耐磨性能的方法。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)海洋平臺(tái)的安全保障能力的要求越來越高，海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)成為了海洋平臺(tái)必不可少的組成部分。傳統(tǒng)的垂直式撤離系統(tǒng)通常使用橡膠布作為滑道的主體材料，但由于海面上的大風(fēng)大浪和其它一些比較復(fù)雜惡劣海況的影響，使得這類傳統(tǒng)垂直式撤離系統(tǒng)大幅晃動(dòng)，不能保持其撤離逃生功能，不能保證撤離人員通過這類撤離系統(tǒng)安全逃生。而現(xiàn)在通過先進(jìn)的柔性纖維材料編織的撤離滑道由于其特殊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大大減小了垂直式撤離系統(tǒng)的受風(fēng)面積，保證了海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)在大風(fēng)大浪等復(fù)雜海況的穩(wěn)定性。
芳綸1414是主鏈由芳香環(huán)和酰胺鍵構(gòu)成的一種纖維，具有高強(qiáng)度、高模量、耐海水腐蝕、質(zhì)量輕等優(yōu)良性能，其中比強(qiáng)度是鋼的5～6倍，模量是鋼絲和玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而密度僅為鋼絲的五分之一左右，在一定高溫低溫環(huán)境下均能使用。但是芳綸纖維在作為撤離系統(tǒng)柔性滑道材料使用時(shí)會(huì)不斷的與人員的衣物及一些救生設(shè)備摩擦，所以需要具有一定的耐磨性；滑道材料還需要具有一定的摩擦阻力，以緩沖撤離人員下墜的能量，防止撤離人員打滑，使其能夠安全撤離。因此如何提高芳綸纖維的耐磨性能并且有一定摩擦阻力的成為材料研究、設(shè)計(jì)及使用者十分關(guān)心的問題。
芳綸纖維表面十分光滑且缺少活性基團(tuán)，自身浸潤性差，導(dǎo)致芳綸纖維與涂層的界面結(jié)合力較弱，因此無法使用直接摻雜或是溶膠凝膠等這些傳統(tǒng)方法提高芳綸纖維的耐磨性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供提高海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道使用的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，確保滑道材料符合SOLAS公約、LSA、IMO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)海上救生設(shè)備材料、海上撤離平臺(tái)材料要求的一種提高海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道柔性材料耐磨性能的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明一種提高海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道柔性材料耐磨性能的方法，其特征是：
(1)芳綸纖維預(yù)處理：依次用丙酮、蒸餾水和乙醇清洗芳綸纖維，并將清洗后的芳綸纖維烘干，然后用等離子體裝置對(duì)芳綸纖維進(jìn)行蝕刻處理；
(2)氧化鋯凝膠溶液的配備:將氧氯化鋯和聚氧化乙烯用混合的水和乙醇溶液溶解，然后用注射器向其中加入環(huán)氧丙院，并使其混合均勻，接著陳化并使用乙醇對(duì)樣品進(jìn)行溶劑置換；
(3)浸漬處理：將步驟(1)中得到的芳綸纖維沉浸于步驟(2)得到的氧化鋯凝膠溶液中，同時(shí)用進(jìn)行超聲處理；
(4)烘干：將步驟(3)得到的具有氧化鋯涂層的芳綸纖維在40℃下烘干；
(5)海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)的制備：將步驟(4)得到的芳綸纖維捻制成芳綸線，再將該芳綸線編織成為海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)。
本發(fā)明還可以包括：
1、所述用等離子體裝置對(duì)芳綸纖維進(jìn)行蝕刻處理具體為：用等離子體裝置用20-80W/cm3的電流密度對(duì)芳綸纖維進(jìn)行蝕刻處理5-20s。
2、所述氧化鋯凝膠溶液的配備，將氧氯化鋯和聚氧化乙烯用混合的水和乙醇溶液溶解，攪拌1-4h；向其加入環(huán)氧丙院，并使其混合均勻后，在60-80℃下反應(yīng)并陳化，在60-80℃下使用乙醇對(duì)樣品進(jìn)行溶劑置換，得到氧化鋯的質(zhì)量百分比為10％-30％的溶膠溶液。
3、所述浸漬處理中，將步驟(1)中得到的芳綸纖維沉浸于步驟(2)得到的氧化鋯凝膠溶液中，進(jìn)行超聲處理的時(shí)間為2-8min或3-5min。
4、所述海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)的制備中，海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)的網(wǎng)眼大小為15-50mm。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明利用等離子表面處理技術(shù)對(duì)芳綸纖維表面進(jìn)行蝕刻處理，增大了芳綸纖維的表面粗糙度，并且通過調(diào)控等離子設(shè)備的功率和處理時(shí)間，使得蝕刻不會(huì)對(duì)芳綸內(nèi)芯造成影響。通過溶膠凝膠法制得的納米氧化鋯比表面積大，能夠在一定程度上面彌補(bǔ)常規(guī)化學(xué)作用力，與芳綸纖維之間能形成較好的結(jié)合力。通過超聲浸漬處理加快了處理速度，縮短了工藝時(shí)間，同時(shí)也能提高氧化鋯納米粒子與芳綸纖維的結(jié)合程度。
另外,與現(xiàn)有技術(shù)相比,過調(diào)控等離子設(shè)備的功率和處理時(shí)間，使得蝕刻不會(huì)對(duì)芳綸內(nèi)芯造成影響，同時(shí)能夠有效提高芳綸纖維的表面粗糙度。而傳統(tǒng)的化學(xué)蝕刻處理很難控制其蝕刻程度，往往使得經(jīng)過表面處理的芳綸纖維的力學(xué)性能有一定的下降。通過本發(fā)明對(duì)芳綸纖維的改性處理，使得納米氧化鋯能夠很好的附著在芳綸纖維表面，由于氧化鋯具有很好的耐磨性，大大提高了芳綸纖維的耐磨損能力，同時(shí)提高了芳綸纖維的表面粗糙度，使其具有更大的摩擦阻力。最終提高了海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道使用的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，確保了滑道材料符合SOLAS公約、LSA、IMO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)海上救生設(shè)備材料、海上撤離平臺(tái)材料的要求。
具體實(shí)施方式
下面舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：
實(shí)施例1：
芳綸纖維預(yù)處理：依次用丙酮、蒸餾水和乙醇清洗芳綸纖維，并將清洗后的芳綸纖維在50-80℃烘干，然后用等離子體裝置用20-80W/cm3的電流密度對(duì)芳綸纖維進(jìn)行蝕刻處理5-20s，增大表面粗糙度；
氧化鋯凝膠溶液的配備:稱量一定量的氧氯化鋯和聚氧化乙烯，用按一定比例混合的水和乙醇溶液溶解，攪拌1-4h，然后用注射器迅速向其中加入環(huán)氧丙院，并使其混合均勻。接著在60-80℃下反應(yīng)并陳化一段時(shí)間之后，在60-80℃下使用乙醇對(duì)樣品進(jìn)行溶劑置換，得到氧化鋯的質(zhì)量百分比為10％-30％的溶膠溶液；
浸漬處理：將步驟(1)中得到的芳綸纖維沉浸于步驟(2)得到的氧化鋯凝膠溶液中，同時(shí)用進(jìn)行超聲處理2-8min；
烘干：將步驟(3)得到的具有氧化鋯涂層的芳綸纖維在40℃下緩慢烘干。
海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)的制備：將經(jīng)過步驟(4)處理的芳綸纖維長絲捻制成一定規(guī)格的芳綸線，再將該芳綸線編織成為海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)，網(wǎng)眼大小為15-20mm。
實(shí)施例2：
芳綸纖維預(yù)處理：依次用丙酮、蒸餾水和乙醇清洗芳綸纖維，并將清洗后的芳綸纖維在50-80℃烘干，然后用等離子體裝置用20-40W/cm3的電流密度對(duì)芳綸纖維進(jìn)行蝕刻處理5-10s，增大表面粗糙度；
氧化鋯凝膠溶液的配備:稱量一定量的氧氯化鋯和聚氧化乙烯，用按一定比例混合的水和乙醇溶液溶解，攪拌1-4h，然后用注射器迅速向其中加入環(huán)氧丙院，并使其混合均勻。接著在60-80℃下反應(yīng)并陳化一段時(shí)間之后，在60-80℃下使用乙醇對(duì)樣品進(jìn)行溶劑置換，得到氧化鋯的質(zhì)量百分比為10％-20％的溶膠溶液；
浸漬處理：將步驟(1)中得到的芳綸纖維沉浸于步驟(2)得到的氧化鋯凝膠溶液中，同時(shí)用進(jìn)行超聲處理3-5min；
烘干：將步驟(3)得到的具有氧化鋯涂層的芳綸纖維在40℃下緩慢烘干。
海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)的制備：將經(jīng)過步驟(4)處理的芳綸纖維長絲捻制成一定規(guī)格的芳綸線，再將該芳綸線編織成為海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)，網(wǎng)眼大小為20-40mm。
實(shí)施例3：
芳綸纖維預(yù)處理：依次用丙酮、蒸餾水和乙醇清洗芳綸纖維，并將清洗后的芳綸纖維在50-80℃烘干，然后用等離子體裝置用40-80W/cm3的電流密度對(duì)芳綸纖維進(jìn)行蝕刻處理10-15s，增大表面粗糙度；
氧化鋯凝膠溶液的配備:稱量一定量的氧氯化鋯和聚氧化乙烯，用按一定比例混合的水和乙醇溶液溶解，攪拌1-4h，然后用注射器迅速向其中加入環(huán)氧丙院，并使其混合均勻。接著在60-80℃下反應(yīng)并陳化一段時(shí)間之后，在60-80℃下使用乙醇對(duì)樣品進(jìn)行溶劑置換，得到氧化鋯的質(zhì)量百分比為20％-30％的溶膠溶液；
浸漬處理：將步驟(1)中得到的芳綸纖維沉浸于步驟(2)得到的氧化鋯凝膠溶液中，同時(shí)用進(jìn)行超聲處理5-10min；
烘干：將步驟(3)得到的具有氧化鋯涂層的芳綸纖維在40℃下緩慢烘干。
海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)的制備：將經(jīng)過步驟(4)處理的芳綸纖維長絲捻制成一定規(guī)格的芳綸線，再將該芳綸線編織成為海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離系統(tǒng)滑道網(wǎng)，網(wǎng)眼大小為40-50mm。