[发明专利]一种芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合板材的制造方法，特别涉及一种芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法。

背景技术

随着国防、航空航天、远洋作业以及各民用领域的发展，防护材料及增强复合材料的性能要求日益提高。其中，由单一材料无纬布复合而成的板材产品，由于各自材料的缺陷，很难同时满足多重需求。如：芳纶纤维无纬布柔软性好，但耐光、水及化学性能差；高强高模聚乙烯纤维无纬布质量轻，防护能力高，耐水、光及化学稳定性好，但不耐高温，断裂延伸大，弹击后的背凹较大。但若将芳纶纤维单向预浸料与高强高模聚乙烯单向预浸料通过连续生产工艺复合成两种纤维组分的复合板材，则可以弥补两种材料各自的缺陷。

通过复合两种或多种纤维组分，需要使用一种特殊的胶黏剂来实现，而现有技术中所使用的这种胶黏剂无益于增加复合板材的抗冲击强度，并且，在生产工艺中，由于胶黏剂自身的应力存在，会使得胶黏剂本身对纤维的粘结能力大大降低，因此，如何开发一个能够协同纤维产生高效抗冲击能力的胶黏剂以及适用于该胶黏剂的复合板材的制造工艺成为了亟待解决的难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，通过此方法可增加胶黏剂对芳纶纤维丝和聚乙烯纤维丝的粘结强度，提高复合板材的抗冲击性能。

本案的技术方案概述如下：

一种芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，包括以下步骤：

步骤1)将均匀铺丝后的芳纶长丝浸入含有第一胶黏剂的胶槽内，将浸胶后的芳纶长丝铺附于离型材料表面，复合有离型材料的芳纶长丝经送卷系统牵引进入烘干设备中烘干，随后收卷，得到成卷的含胶单芳纶层；

步骤2)将均匀铺丝后的超高分子量的聚乙烯长丝浸入含有第二胶黏剂的胶槽内，将浸胶后的聚乙烯长丝铺附于离型材料表面，复合有离型材料的聚乙烯长丝经送卷系统牵引进入烘干设备中烘干，随后收卷，得到成卷的含胶单聚乙烯层；

步骤3)分别取一卷含胶单芳纶层和一卷含胶单聚乙烯层，将两者的离型材料剥离，将经剥离后的含胶单芳纶层和含胶单聚乙烯层以45～90°的相对角度进行热压复合，裁边，收卷，得到复合纤维层；

步骤4)将复合纤维层按所需尺寸裁剪，将30～200层复合纤维层叠加，放入热压机热压，得到复合纤维层的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材，其中，热压压力不小于16MPa，热压产生的最高温度不超过130℃，在最高温度下保压时间不低于15分钟；

其中，所述第一胶黏剂包括：

所述第二胶黏剂包括：

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，所述苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中苯乙烯的含量为32～34wt％。

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，所述丙烯-乙酸乙烯酯共聚物中丙烯的含量为18～20wt％。

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，所述第一胶黏剂中，聚乙二醇的数均分子量为2000～2100g/mol。

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，所述第二胶黏剂中，聚乙二醇的数均分子量为1400～1500g/mol。

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，所述第一胶黏剂中还包括0.2～0.3重量份的氧化锌。

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，所述第二胶黏剂中还包括0.2～0.3重量份的氧化铪。

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，所述第一胶黏剂中还包括0.2～0.3重量份的氧化钪。

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，步骤1)中，在将浸胶后的芳纶长丝铺附于离型材料表面之前，将浸胶后的芳纶长丝置于0～5℃下冷冻0.5～1分钟，随后置于10～12℃下解冻0.5～1分钟。

优选的是，所述的芳纶与超高分子量聚乙烯复合板材的加工方法，其中，步骤2)中，在将浸胶后的聚乙烯长丝铺附于离型材料表面之前，将浸胶后的聚乙烯长丝置于25W的紫外灯下处理1～1.5分钟。