[发明专利]一种护膝软性的纤维复合材料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种护膝软性的纤维复合材料及其制备方法。

背景技术：

玻璃纤维(英文原名为：glass fiber或fiberglass)是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。而现有技术中玻璃纤维常常用于运动器材中，大大增加了其强度和轻便特点，但是其价格高，在一些领域不便于加工和复合等特点使其使用并不很强。运动防护的材料一般是用于头盔、护膝、运动部件的外壳等，这些材料不仅仅要求其强度要高。而且还要满足具具有一定的弹性，不容易碎烂，而且要保持轻质的特点，而现有技术中的这些材料一般都是采用的普通的塑料材质，硬度较高，需要增加很厚的软质的隔垫，容易碎烂，一旦与硬质的物体撞击，比较容易分裂成几瓣，而且对人体造成损害，而且要求的厚度较厚，重量较重。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有的技术缺陷，提供一种强度高，弹性好，不容易碎烂、防护效果好，而且重量轻的用于运动防护的纤维复合材料及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种护膝软性的纤维复合材料，其特征在于：按重量份由以下组分原料制成，

优选按重量份由以下组分原料制成，聚氨酯脲弹性纤维25份，玻璃纤维9份，硅胶1000份，羧甲基纤维素钠3份，酪素胶5份，稳定剂3份、固化剂3份和硫化剂3份。

一种护膝软性的纤维复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

1)、编织，使用聚氨酯脲弹性纤维和玻璃纤维分别制成丝状，然后将丝状的聚氨酯脲弹性纤维和玻璃纤维交织编织成网格状，其中丝状的聚氨酯脲弹性纤维和玻璃纤维相互交错设置；

2)、熔融，将硅胶加热到40～50℃，然后加入羧甲基纤维素钠充分搅拌混合，再将加热熔化，使其处于流体状态下保温，熔融状态下的粘度控制在12000～14000PS；

3)、浸入，先加入稳定剂、再加入硫化剂、固化剂和酪素胶并分别充分混合，再将编织好的网格状的氨酯脲弹性纤维和玻璃纤维均匀输送并浸入到硅胶中缓慢通过；

4)、挤出，将浸入后的玻璃纤维丝材料通过模具挤出成型，然后固化成型；

5)、冷却，将固化后的产品的温度冷却到常温即可。

所述的硅胶为加热固化硅胶，固化成型时的温度控制在140～160℃之间。

所述的硫化剂按重量份由以下组分原料制成，醌肟化合物3～5份、二甲基二硫1～3份和四硫化钠2～4份。

所述的稳定剂按重量份由以下组分原料制成，丁二酮20～30份和咖啡酸1～1.5份。

所述的固化剂为正硅酸乙酯或正硅酸丙酯。

本发明的羧甲基纤维素钠能够增加熔融下的硅胶的粘性，使其硅胶能够完全的粘附在编织的纤维网格上，而且可以防止熔融状态下的硅胶出现絮凝的情况，便于后续的沉浸和挤出成型。

本发明的酪素胶可以防止熔融的硅胶在沉浸时突然遇到温度低的编织纤维网格时在编织纤维网格的表面硅胶温度快速下降而快速形成脆性的隔膜层，能够保证编织纤维网格与硅胶之间无缝复合，有利于增加产品的强度。

本发明的纤维网格还可以设置为多层，挤出各种立体的结构，而且可以根据挤出模具的形状挤出不同的产品。本发明也可以通过浇筑的方式来成型固定形状的产品。

本发明还在材料生产的过程加入了稳定剂和催化剂，本发明中的稳定剂可以起到稳定硅胶融融状态的稳定性，即保持熔融状态下硅胶的粘稠度，固化剂具有一定的固化作用，便于下一步的进行成型，有利于成型后固化快速变硬。本发明在成型时先加入稳定剂再加入催化剂，可以开防止催化剂对稳定剂进行过多的干扰，使得稳定剂具有更好稳定性能，本发明在加入催化剂后立即进行成型。

本发明的有益效果是：本发明生产的产品的强度高，弹性好，柔软度高，不容易碎烂、防护效果好，而且重量轻，对人体无副作用。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实例，进一步阐述本发明。

实施例一