[发明专利]高性能无机纳米材料制备超强聚乙烯无纬布工艺

权利要求书

1.一种高性能无机纳米材料制备超强聚乙烯无纬布工艺，其步骤是：

(1)、将超强聚乙烯筒装纤维放入退纱架，进行铺丝；

(2)、经七辊牵引、顺次张力辊的作用通过分丝装置把超强聚乙烯纤维均匀铺散；

(3)、把均匀铺散的超强聚乙烯纤维用第二道五辊牵引机转运经过胶槽，同时将 无机材料混配的弹性体粘结剂输送到胶槽，通过上胶辊转动粘结纤维涂胶，然后 把涂胶后均匀铺散的超强聚乙烯纤维与低熔点聚乙烯薄膜粘结复合；

其中，输送到胶槽的弹性体粘结剂的制备方法是：

i)将纳米二氧化硅和石墨烯加入到浓硫酸和高锰酸钾的溶液，或浓硫酸和浓硝酸 的溶液里，在30℃-40℃的温度下用超声波连续处理2-5小时，在强氧化剂的作用下， 得到纳米二氧化硅和石墨烯的纯化，纯化后的纳米二氧化硅和石墨烯在乙醇、乙酸乙 酯或环己酮溶液里进行表面活性化处理；

ii)将热塑性树脂SIS1161、SIS1107、SIS1650、SIS1651或SEBS添加到溶剂里溶 解，溶剂为120号溶剂汽油，均匀搅拌至树脂完全溶解，胶液呈透明状，将经过改性 的纳米二氧化硅和石墨烯添加到热塑性树脂胶液里，搅拌2-4小时，至纳米无机材料 在胶液里充分均匀分散；

(4)、复合后的单向无纬布在五辊牵引机的作用下，通过烘干机的热风使单向复 合无纬布干燥定型，再通过收卷机收卷成型，获得无机材料/超强聚乙烯复合单向无纬 布；

(5)、无机材料/超强聚乙烯复合单向无纬布通过裁剪，采用0°/90°的方法二次 交叉叠放，双次交叉叠放的无纬布经加温加压制成复合无纬布。

2.根据权利要求1所述的制备超强聚乙烯无纬布工艺，其特征在于：在所述步骤 (2)中，所述七辊牵引张力为20～100公斤。

3.根据权利要求1所述的制备超强聚乙烯无纬布工艺，其特征在于：在所述的步 骤(3)中，胶槽温度为30℃-50℃，低熔点聚乙烯薄膜厚度为0.02mm，复合后的单 向无纬布每平方米30～35克，其中薄膜重量占8％，粘结剂占6～12％。

4.根据权利要求1所述的制备超强聚乙烯无纬布工艺，其特征在于：在所述的步 骤(3)的弹性体粘结剂的制备方法i)中，所述浓硫酸和高锰酸钾溶液的配比按100ml 浓硫酸和10克高锰酸钾的配比配制，所述浓硫酸和浓硝酸混合液的配比按100ml浓硫 酸和15ml浓硝酸配制；所述表面活性处理时搅拌3-4小时。

5.根据权利要求1所述的制备超强聚乙烯无纬布工艺，其特征在于：在所述的步 骤(3)的弹性体粘结剂的制备方法ii)中，所述溶剂为120号溶剂汽油，所述胶液配 比为热塑性树脂质量含量为5％～15％，溶剂85％～95％，在40℃～80℃的温度下均匀搅 拌2-4小时，至树脂完全溶解，胶液呈透明状，再将活化处理改性的纳米二氧化硅和 石墨烯添加到热塑性树脂胶液里，配比以纳米二氧化硅和石墨烯按热塑性树脂重量的 0.5％-3％配制，添加了改性纳米二氧化硅和石墨烯的胶液在40℃-80℃的温度下搅拌 2-4小时，使纳米无机材料在胶液里充分均匀分散。

6.根据权利要求1所述的制备超强聚乙烯无纬布工艺，其特征在于：在所述的步 骤(4)中，干燥定型温度为110℃±15℃，牵引机线速度为1米/分钟-20米/分钟。

7.根据权利要求1所述的制备超强聚乙烯无纬布工艺，其特征在于：在所述的步 骤(5)中，双次交叉叠放的无纬布经加温加压制成复合无纬布的压制温度为60-90℃， 压力每平方为80吨。