[发明专利]用于耐切割纤维的组合物和耐切割纤维及应用和制法

说明书

本发明提供了用于制备耐切割纤维的组合物，包括：涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂；二氧化硅与碳化硅的重量比例为4‑8。本发明还提供了由上述组合物制备耐切割纤维的方法，包括：a.混合：将涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂混合均匀；二氧化硅与碳化硅的重量比例为4‑8；b.制备熔融流体；c.纺丝；d.后处理。本发明还提供了耐切割纤维的应用。本发明提供的组合物，通过各组分在制备耐切割纤维过程中相互反应，从而使含有涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂的混合物能够顺利地纺成具有一定韧性、不易断裂的丝，从而解决了涤纶和/或锦纶与二氧化硅以及碳化硅不能纺丝的技术难题。

技术领域

本发明涉及一种新材料领域，具体地说涉及先进结构材料的高性能纤维及复合材料，更具体地涉及耐切割纤维的领域，尤其涉及一种用于耐切割纤维的组合物、一种耐切割纤维、耐切割纤维的应用，以及一种耐切割纤维的制备方法。

背景技术

目前，在一般的耐切割材料的领域中，耐切割材料通常为高密度聚乙烯，或者通过添加硬质材料到高密度聚乙烯玻纤中形成的材料等。为了使成品同时具有柔软和耐切割的特点，一般需要将这些耐切割材料按一定比例编织成布料，用于个人防护领域。

然而，这种由高密度聚乙烯为基材的材料手感差、加工难度大，尤其是其价格非常昂贵。

发明专利内容

为了克服耐切割材料成本昂贵的缺陷，本发明提供了一种用于制备耐切割材料的组合物，由该组合物制备耐切割纤维，成本低廉，而且纤维手感好。

本发明提供了一种用于制备耐切割纤维的组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分：涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂。

本发明还提供了一种耐切割纤维，其特征在于，该耐切割纤维由本发明提供的组合物制备而成。

本发明还提供了一种制备耐切割纤维的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.混合：将涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂混合均匀；

b.制备熔融流体；

c.纺丝；

d.后处理。

本发明还提供了所述耐切割纤维在制备耐切割材料中的应用。

本发明提供的用于制备耐切割材料的组合物，通过各组分在制备耐切割纤维过程中相互反应，从而使含有涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂的混合物能够顺利地纺成具有一定韧性、不易断裂的丝，从而解决了涤纶和/或锦纶与二氧化硅以及碳化硅不能纺丝的技术难题。

本发明还提供所述的耐切割纤维在制备耐切割材料中的应用，所述耐切割材料可以用于防护服：例如，头盔衬垫、围裙、手套、护膝、护臂、鞋面或绳索。

本发明提供的耐切割纤维的耐切割等级为EN388切割B，TDM切割A2，与高密度聚乙烯纤维的耐切割等级相当，而且，本发明提供的耐切割纤维的手感比高密度聚乙烯纤维的手感好，穿戴舒适性好。因此，本发明提供的耐切割纤维完全可以替代高密度聚乙烯纤维用于相应的防护应用领域，具有广泛的应用前景。

制备本发明耐切割纤维的方法，工艺简单，成本非常低廉，其制备成本仅为制备高密度聚乙烯纤维成本的约三分之一(约60元/公斤高密度聚乙烯纤维，约20元/公斤本发明耐切割纤维)，因此具有极大的商业价值。

具体实施方式

本发明提供了一种用于制备耐切割纤维的组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分：涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂；其中，二氧化硅与所述碳化硅的重量比例可以为4-8。