本發(fā)明屬于衣物面料領(lǐng)域，具體公開了一種耐腐蝕面料及由其制得的防護(hù)服。
背景技術(shù)：
防護(hù)服種類包括消防防護(hù)服、工業(yè)用防護(hù)服、醫(yī)療款防護(hù)服、軍用防護(hù)服和特殊人群使用防護(hù)服。防護(hù)服主要應(yīng)用于消防、軍工、船舶、石油、化工、噴漆、清洗消毒、實(shí)驗(yàn)室等行業(yè)與部門。尤其是在很多高溫環(huán)境中都需要穿戴防護(hù)服，其目的是減少高溫環(huán)境對(duì)人體熱能的輻射，避免燙傷操作人員，同事降低操作人員周圍的溫度，減少操作人員的不適之感。耐高溫防護(hù)服經(jīng)常被用于上述場(chǎng)合，耐高溫防護(hù)服要求達(dá)到很好的隔離熱量的作用，能夠耐高溫。
如CN 101397710公開了一種工業(yè)用阻燃防護(hù)服織物及其制造方法和防護(hù)服，所述工業(yè)用阻燃防護(hù)服織物用紗由阻燃粘膠、羊毛纖維及尼龍纖維混紡而成，所述阻燃粘膠、羊毛纖維及尼龍纖維的混紡比例(重量)分別為45-55％，35-45％，5-15％。該發(fā)明提供的防護(hù)服在用于低溫環(huán)境時(shí)，效果差，基本不能起到耐低溫的作用，而且耐酸、耐堿性也不好，吸濕性較差，用在高溫環(huán)境中，不能吸走人體產(chǎn)生的汗水，給人帶來嚴(yán)重的不適之感。
CN 201640555U公開了一種隔熱防護(hù)服面料，尤其是涉及一種專用于高溫作業(yè)的復(fù)合防護(hù)服面料，所述的防護(hù)服面料由復(fù)合阻燃紗線織造而成，所述的復(fù)合阻燃紗線由芳綸纖維和阻燃粘膠纖維混紡并包覆于玻璃纖維芯紗的外表面構(gòu)成。該發(fā)明同樣不能用于低溫環(huán)境和酸堿環(huán)境中，吸濕性較差，用在高溫環(huán)境中，不能吸走人體產(chǎn)生的汗水，給人帶來嚴(yán)重的不適之感。
CN 106280624A公開了一種耐酸堿服裝面料，在麻布面料上粘合有防護(hù)涂層，該涂層由以下組分組成：溴化丁基橡膠、氯醇橡膠、氯化聚乙烯、牛脂基二羥乙基氧化胺、堅(jiān)果油、松油醇、丙酸乙酯、卡波樹脂、大蒜提取物、丙環(huán)唑、單氟磷酸鈉、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿、重鉻酸鈉、硅酸鈉粉、無水石膏、醋酸鈣、焦磷酸鈉、鉻酸鋅、薄荷腦、鉬酸鈉、銻酸鈉粉末、三乙二醇二異辛酸酯、硬脂酸鋁、羥基錫酸鋅、癸二酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、羊毛脂、十二烷基苯磺酸鈉、二乙烯基苯、羧甲基纖維素鈉。該發(fā)明的面料組成復(fù)雜，成本高，耐腐蝕性能還有待進(jìn)一步提高。
目前，同時(shí)具有耐高溫、耐腐蝕并且穿著舒適柔軟的面料仍有待進(jìn)一步研究開發(fā)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一在于提供一種耐腐蝕面料。本發(fā)明提供的面料質(zhì)輕柔韌，耐腐蝕，使用壽命長，能夠滿足特定的使用環(huán)境條件。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)手段：
一種耐腐蝕面料，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：
其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為10-60mg/mL，例如為13mg/mL、16mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、32mg/mL、38mg/mL、45mg/mL、51mg/mL、58mg/mL等，石墨烯的濃度為0.5-5mg/mL，例如為0.8mg/mL、1.2mg/mL、1.5mg/mL、2.3mg/mL、3.4mg/mL、3.9mg/mL、4.3mg/mL、4.9mg/mL等。
所述碳纖維例如為33份、36份、40份、45份、51份、57份、65份、72份、78份、85份、90份、95份等。
所述阻燃粘膠例如為23份、26份、30份、35份、41份、47份、55份、62份、68份、75份、79份等。
所述納米二氧化鈦例如為2份、6份、9份等。
所述碳納米管例如為0.7份、0.9份、1.1份、1.5份、2.1份、2.7份、3.5份、4.2份、4.8份等。
所述潤滑劑例如為0.7、1.5、2.2、2.9、3.5、4.0、4.5等。
所述尼龍纖維例如為4份、8份、13份、18份、23份、26份、31份、35份、41份、47份等。
所述醇酸樹脂例如為0.03、0.05、0.08等。
所述增韌劑例如為4份、7份、10份、12份、14份等。
所述石墨烯碳納米管漿料例如為18份、23份、26份、31份、35份、41份、47份、55份、58份等。
納米二氧化鈦具有抗線、抗菌、自潔凈、抗老化性能，本發(fā)明使用的納米二氧化鈦優(yōu)選為金紅石型二氧化鈦，更優(yōu)選粒徑30-60nm，可以獲得更好的耐腐蝕效果。
醇酸樹脂的加入可提高面料的光澤度和柔軟性。按脂肪酸在樹脂中的含量可分為長油度、中油度、短油度醇酸樹脂。油度是指醇酸樹脂中油或脂肪酸的含量。本發(fā)明的面料中優(yōu)選使用含油或脂肪酸量40％～60％的中油度醇酸樹脂。
增韌劑能增加面料的柔韌性，使其不易斷裂，優(yōu)選使用聚氨酯類、苯乙烯類、聚烯烴類增韌劑。
由于碳納米管中碳原子采取SP2雜化，相比SP3雜化，SP2雜化中S軌道成分比較大，使碳納米管具有高模量和高強(qiáng)度。碳納米管具有良好的力學(xué)性能，CNTs抗拉強(qiáng)度達(dá)到50～200GPa，是鋼的100倍，密度卻只有鋼的1/6，至少比常規(guī)石墨纖維高一個(gè)數(shù)量級(jí)；它的彈性模量可達(dá)1TPa，與金剛石的彈性模量相當(dāng)，約為鋼的5倍。碳納米管的結(jié)構(gòu)雖然與高分子材料的結(jié)構(gòu)相似，但其結(jié)構(gòu)卻比高分子材料穩(wěn)定得多。本發(fā)明中優(yōu)選使用單層壁的碳納米管，由其制得的面料抗拉強(qiáng)度更大且更質(zhì)輕柔韌。
石墨烯抗拉強(qiáng)度和彈性模量分別為125GPa和1.1TPa，楊氏模量約為42N/m2，面積為1m2的石墨烯層片可承受4kg的質(zhì)量。因此，加入石墨烯使面料機(jī)械性能如抗拉強(qiáng)度得到很大提高，而且石墨烯在面料中會(huì)形成一層致密的薄膜，增強(qiáng)面料表面的硬度和耐劃傷性能。
采用上述組分及含量的特定組合，可以使制得的面料不僅具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，同時(shí)質(zhì)輕柔韌且具有良好的力學(xué)性能。
作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的面料按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：
其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為30-50mg/mL，石墨烯的濃度為2-3mg/mL。
優(yōu)選地，所述潤滑劑為聚丙烯酰胺。
優(yōu)選地，所述阻燃粘膠含有含氫硅油，優(yōu)選含有5-15wt％，例如為7wt％、9wt％、10wt％、11wt％、13wt％、14wt％等的含氫硅油。
優(yōu)選地，所述含氫硅油為全含氫硅油。
作為優(yōu)選，所述石墨烯碳納米管漿料通過如下方法制備：將石墨烯、
碳納米管、表面活性劑溶解在水與有機(jī)溶劑的混合物中攪拌。
優(yōu)選地，所述表面活性劑為月桂酸二乙醇酰胺和/或二辛基琥珀酸磺酸鈉。
優(yōu)選地，所述表面活性劑為摩爾比1:0.5-2的月桂酸二乙醇酰胺和二辛基琥珀酸磺酸鈉的混合物。
優(yōu)選地，所述表面活性劑的量為2-6wt％，例如為2.5wt％、3wt％、4wt％、5wt％等。
優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺和/或N,N-二甲基乙酰胺。
優(yōu)選地，所述石墨烯碳納米管漿料中還含有氯代苯并三唑類化合物，優(yōu)選為5-氯代苯并三唑，例如添加漿料總質(zhì)量1-2％的5-氯代苯并三唑。可以取得尤其好的耐腐蝕性和機(jī)械性能。
作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的面料按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：
上述組成的面料具有最優(yōu)的綜合性能，同等條件下比本發(fā)明其他范圍制得的面料，從實(shí)施例3和7可以看出，實(shí)施例3和7添加5-氯代苯并三唑后的面料進(jìn)行防腐蝕性能測(cè)試后基本無腐蝕。
本發(fā)明面料可采用本領(lǐng)域已知的方法進(jìn)行制備。優(yōu)選采用如下方法進(jìn)行制備：將石墨烯碳納米管漿料與碳纖維母料及其他組分混合后加熱熔融。
本發(fā)明的目的之一還在于提供一種防護(hù)服，其里料是由連續(xù)玄武巖纖維制成，面料為本發(fā)明所述的面料。
本發(fā)明所述的“包括”，意指其除所述組分外，還可以包括其他組分，這些其他組分賦予所述熱塑性聚氨酯彈性體不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的“包括”，還可以替換為封閉式的“為”或“由……組成”。
本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：
本發(fā)明的通過石墨烯碳納米管漿料與碳纖維的配合使用，使得制得的面料不僅具有很好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，質(zhì)輕柔韌，防水防潮，耐撕裂，耐化學(xué)試劑，耐油阻燃，使用壽命長。
制備過程中通過采取將石墨烯碳納米管漿料與碳纖維母料混合后加熱熔融，借助碳纖維的耐候性，石墨烯碳納米管漿料不容易遷移，大大的延長防護(hù)服散熱功能的時(shí)效性。
本發(fā)明提供的耐腐蝕工裝防護(hù)服，不僅具有很好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，經(jīng)久耐用；且質(zhì)輕柔韌，防水防潮，耐撕裂，耐化學(xué)試劑，耐油阻燃，使用壽命長，能夠滿足特定的使用環(huán)境條件，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。
具體實(shí)施方式
為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
實(shí)施例1
一種耐腐蝕面料，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：碳纖維50；阻燃粘膠纖維30；納米二氧化鈦3；潤滑劑1；尼龍纖維5；醇酸樹脂0.02；增韌劑5；石墨烯碳納米管漿料30，其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為60mg/mL，石墨烯的濃度為0.5mg/mL；
潤滑劑為聚丙烯酰胺；
阻燃粘膠纖維含有8wt％的全含氫硅油
石墨烯碳納米管漿料通過如下方法制備：將石墨烯、碳納米管、表面活性劑溶解在水與有機(jī)溶劑的混合物中攪拌；
表面活性劑為二辛基琥珀酸磺酸鈉；
優(yōu)選地，所述表面活性劑為二辛基琥珀酸磺酸鈉；
所述表面活性劑的量為3wt％；
有機(jī)溶劑為N,N-二甲基乙酰胺。
實(shí)施例2
一種耐腐蝕面料，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：碳纖維70；阻燃粘膠50纖維；納米二氧化鈦5；潤滑劑2；尼龍纖維30；醇酸樹脂0.05；增韌劑8；石墨烯碳納米管漿料40，其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為10mg/mL，石墨烯的濃度為5mg/mL；
潤滑劑為聚丙烯酰胺；
阻燃粘膠纖維含有10wt％的全含氫硅油；
石墨烯碳納米管漿料通過如下方法制備：將石墨烯、碳納米管、表面活性劑溶解在水與有機(jī)溶劑的混合物中攪拌；
表面活性劑為摩爾比1:1.5的月桂酸二乙醇酰胺和二辛基琥珀酸磺酸鈉的混合物；
所述表面活性劑的量為3wt％；
有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。
實(shí)施例3
一種耐腐蝕面料，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：碳纖維60；阻燃粘膠纖維40；納米二氧化鈦4；潤滑劑1.5；尼龍纖維18；醇酸樹脂0.04；增韌劑6；石墨烯碳納米管漿料35，其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為30mg/mL，石墨烯的濃度為2mg/mL。
潤滑劑為聚丙烯酰胺；
阻燃粘膠纖維含有10wt％的全含氫硅油
石墨烯碳納米管漿料通過如下方法制備：將石墨烯、碳納米管、表面活性劑溶解在水與有機(jī)溶劑的混合物中攪拌；
表面活性劑為摩爾比1:1的月桂酸二乙醇酰胺和二辛基琥珀酸磺酸鈉的混合物；
所述表面活性劑的量為4wt％；
有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。
實(shí)施例4
一種耐腐蝕面料，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：碳纖維30；阻燃粘膠纖維60；納米二氧化鈦1；潤滑劑5；尼龍纖維2；醇酸樹脂0.1；增韌劑2；石墨烯碳納米管漿料60，其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為50mg/mL，石墨烯的濃度為4mg/mL；
潤滑劑為聚丙烯酰胺；
阻燃粘膠纖維含有6wt％的全含氫硅油；
石墨烯碳納米管漿料通過如下方法制備：將石墨烯、碳納米管、表面活性劑溶解在水與有機(jī)溶劑的混合物中攪拌；
表面活性劑為二辛基琥珀酸磺酸鈉；
所述表面活性劑的量為5wt％；
有機(jī)溶劑為N,N-二甲基乙酰胺。
實(shí)施例5
一種耐腐蝕面料，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：碳纖維100；阻燃粘膠纖維20；納米二氧化鈦10；潤滑劑0.5；尼龍纖維50；醇酸樹脂0.01；增韌劑15；石墨烯碳納米管漿料15，其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為20mg/mL，石墨烯的濃度為1mg/mL；
潤滑劑為聚丙烯酰胺；
阻燃粘膠纖維含有15wt％的全含氫硅油；
石墨烯碳納米管漿料通過如下方法制備：將石墨烯、碳納米管、表面活性劑溶解在水與有機(jī)溶劑的混合物中攪拌；
表面活性劑為二辛基琥珀酸磺酸鈉；
所述表面活性劑的量為4wt％；
有機(jī)溶劑為體積比1:1的N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺混合物。
實(shí)施例6
一種耐腐蝕面料，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：碳纖維80；阻燃粘膠纖維80；納米二氧化鈦7；潤滑劑3；尼龍纖維40；醇酸樹脂0.07；增韌劑10；石墨烯碳納米管漿料45，其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為40mg/mL，石墨烯的濃度為3mg/mL；
潤滑劑為聚丙烯酰胺；
阻燃粘膠纖維含有5wt％的全含氫硅油；
石墨烯碳納米管漿料通過如下方法制備：將石墨烯、碳納米管、表面活性劑溶解在水與有機(jī)溶劑的混合物中攪拌；
表面活性劑為摩爾比1:2的月桂酸二乙醇酰胺和二辛基琥珀酸磺酸鈉的混合物；
所述表面活性劑的量為6wt％；
有機(jī)溶劑為N,N-二甲基乙酰胺。
實(shí)施例7
一種耐腐蝕面料，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：碳纖維60；阻燃粘膠纖維40；納米二氧化鈦4；潤滑劑1.5；尼龍纖維20；醇酸樹脂0.03；增韌劑6；石墨烯碳納米管漿料30，其中石墨烯碳納米管漿料中碳納米管的濃度為25mg/mL，石墨烯的濃度為2.5mg/mL；
潤滑劑為聚丙烯酰胺；
阻燃粘膠纖維含有10wt％的全含氫硅油；
石墨烯碳納米管漿料通過如下方法制備：將石墨烯、碳納米管、表面活性劑溶解在水與有機(jī)溶劑的混合物中攪拌；
表面活性劑為摩爾比1:0.5的月桂酸二乙醇酰胺和二辛基琥珀酸磺酸鈉的混合物；
所述表面活性劑的量為2wt％；
有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。
實(shí)施例8
與實(shí)施例1相同，除了表面活性劑為摩爾比1:1的月桂酸二乙醇酰胺和二辛基琥珀酸磺酸鈉的混合物；
實(shí)施例9
與實(shí)施例1相同，除了漿料中另外添加了1wt％的5-氯代苯并三唑。
實(shí)施例10
與實(shí)施例1相同，除了漿料中另外添加了2wt％的5-氯代苯并三唑。
上述實(shí)施例制得的面料不僅具有很好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的耐腐蝕性能，質(zhì)輕柔韌，防水防潮，耐撕裂，耐化學(xué)試劑，耐油，使用壽命長。
對(duì)比例1
與實(shí)施例3相同，除了不含石墨烯碳納米管漿料。
對(duì)比例2
與實(shí)施例3相同，除了表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
對(duì)比例3
與實(shí)施例3相同，除了溶劑為丙酮。
對(duì)實(shí)施例1-7和對(duì)比例1-5制得的面料進(jìn)行如下性能測(cè)試。
腐蝕率測(cè)試：將面積為20cm*20cm的面料在表1中所述環(huán)境下浸泡48小時(shí)計(jì)算面料的腐蝕率＝腐蝕面積/總面積。
拉伸強(qiáng)度：按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040-2006進(jìn)行檢驗(yàn)，拉伸速度為5mm/s。
所得結(jié)果如表1中所示。
表1
由表中可見，本發(fā)明通過各組分的配合使用及合適的量的選擇使制得的面料具有優(yōu)異的耐酸堿濕氣及力學(xué)性能，尤其是添加了氯代苯并三唑類的化合物制得的面料。本發(fā)明實(shí)施例制得面料按照UL 94標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試防火等級(jí)均可達(dá)到V-0級(jí)。
顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
申請(qǐng)人聲明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，將上述實(shí)施例某組分的具體含量點(diǎn)值，與發(fā)明內(nèi)容部分的技術(shù)方案相組合，從而產(chǎn)生的新的數(shù)值范圍，也是本發(fā)明的記載范圍之一，本申請(qǐng)為使說明書簡明，不再羅列這些數(shù)值范圍。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。