[发明专利]一种抗紫外线柔性防刺材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗紫外线柔性防刺材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、在搅拌的同时将分散相粒子加入到分散介质中；待分散相粒子全部加入到分散介质中，再用高速匀浆机分散均匀；再抽真空脱泡，得到抗紫外线剪切增稠液；步骤2、将步骤1得到的抗紫外线剪切增稠液用酒精稀释，搅拌均匀得到稀释液；采用涂层或浸轧的方法将稀释液整理在高性能纤维织物上；再将整理后的织物放置在常温避光的环境中，再放入烘箱中，以等差递增的方式在20‑80℃的温度范围内选择若干温度点进行烘干，每个温度点的烘干时间为30min‑2h，得到防刺材料。该方法操作简单易行，工艺条件温和；所得防刺材料具有柔软、轻薄、防刺效果、耐光性、耐热性、耐久性的优点。

技术领域

本发明涉及一种防刺材料，具体是一种抗紫外线柔性防刺材料的制备方法。

背景技术

近年来，各地区冲突不断，而且许多国家对枪支的使用严格控制，使匕首、刺刀等工具成为相关人员生命健康的主要威胁。另外一些高危行业比如：建筑、机械加工等，其工作人员也可能会受到刀以及碎片等尖锐物的伤害，因此开发出多功能的防刺材料受到国内外学者的高度关注。

目前国内外现有的防刺材料大体可分为硬质、半软质、软质三种。硬质防刺材料大多为金属、硬质陶瓷材料或高分子复合材料板等，这种材料质量重、硬度高，大大降低使用者的灵活性和舒适性。半软质材料是将高性能纤维织物与金属防护材料结合，虽然能部分降低防刺材料的重量，但依旧存在舒适性、灵活性差等问题。软质防刺材料一般由具有高强度、高模量的高性能纤维组成，主要通过变换织物的组织结构和层数来达到防护效果。这种材料质轻、柔韧、可纺性强，其致密的网状结构能够有效的抵抗刀割、刀刺的伤害；但同时也存在成本高、只能被动增加层数来提高防护性能等问题。

为了改善软质防刺材料存在的不足，多采用剪切增稠液对高性能纤维进行处理，得到一种软质的复合材料。这种复合材料能够有效减少材料的使用层数，从而减少防刺材料的重量和厚度，增加使用者的舒适性和灵活性，而且能够有效提高复合材料的防刀割、刀刺等性能。例如：Selim Gürgen等人在文献《The stab resistance of fabricsimpregnated with shear thickening fluids including various particle size ofadditives》中公开了通过剪切增稠材料对织物的整理，虽然提高了复合材料的力学性能，但是复合材料在使用过程中不可避免要受到外界环境的影响，特别是光、热辐照、氧化、温度等。在全球有占陆地面积1/5的热带沙漠地区，环境恶劣、干燥、昼夜温差大、高阳光辐射，这些光、热长时间反复地作用会使材料发生降解、老化，进而导致材料性能的劣化和功能的失效，特别是聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维、芳纶纤维等。

目前针对高性能纤维的抗紫外线改性方法主要有两种：表面改性和本体改性。表面改性大多是将具有抗紫外线助剂均匀分散，再以一定的方式整理到织物的表面。例如：Wiener J在文献《Laser deposition of TiO₂,nanoparticles on glass fabric》中公开的方法虽然能一定程度上改善织物的抗紫外线性能，但是对织物的防刺性能的改善不是十分明显。本体改性大多是将抗紫外线助剂添加到纺丝液中，使纤维本身具有抗紫外线性能。例如：张涛等人在文献《抗紫外老化聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维的制备与表征》中公开的方法操作复杂，而且很多助剂都分布在纤维内部，起不到抗紫外线的作用，造成不必要的浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种抗紫外线柔性防刺材料的制备方法。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种抗紫外线柔性防刺材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、抗紫外线剪切增稠液的制备：在转速为0-5000rpm/min搅拌的同时将分散相粒子加入到分散介质中；待分散相粒子全部加入到分散介质中，再用转速为8000-20000rpm/min的高速匀浆机分散均匀；再在40-60℃的温度下抽真空脱泡，得到抗紫外线剪切增稠液；