[发明专利]纳米复合凝胶基质多层织物防刺复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米复合凝胶基质多层织物防刺复合材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将聚醚F127二丙烯酸酯溶解在溶剂中，搅拌至少12小时，再在搅拌条件下，加入羟基磷灰石纳米粒子，调节温度至0～10℃，再加入单体、引发剂和促进剂，通入氮气至少15min以进行氮气鼓泡，得到纳米复合水凝胶，将多层浸渍有所述纳米复合水凝胶的芳纶织物叠放在一起，真空环境静置至少24小时，得到纳米复合凝胶基质多层织物防刺复合材料。纳米复合水凝胶与织物结合形成的防刺材料受到破坏后，纤维的破坏不可恢复，而织物里的水凝胶可以自修复一部分，因此自愈后的纳米复合凝胶基质多层织物防刺复合材料仍旧具有一定的防刺效果。

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，具体来说涉及一种纳米复合凝胶基质多层织物防刺复合材料及其制备方法。

背景技术

防刺材料主要分为硬质、半硬质和软质材料。由于柔韧性和舒适性差，硬质复合材料会增加受伤的风险。由于防刺材料更加符合当前的需求，因此国内外学者对防刺材料的研究越来越重视。目前，有三种提高软质材料防刺性能的方法：一种是编织高支高密度的高性能纱线，然后通过层压或针刺将其堆叠。另一种是将织物与树脂复合，并用树脂填充织物交织点之间的缝隙，以增加纱线之间的摩擦力，提高其抗刺性能。第三是浸渍剪切增稠液，以提高织物的防刺效果，有必要利用织物在遇到高速冲击时立即硬化的特性。但是，上述方法有一个共同的缺点，即它们不能被回收。因此，迫切需要开发一种可自我修复的高强度柔性防刺材料，以实现其回收利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米复合凝胶基质多层织物防刺复合材料的制备方法。

本发明的另一目的是提供上述制备方法获得的纳米复合凝胶基质多层织物防刺复合材料。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种纳米复合凝胶基质多层织物防刺复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)在氮气环境下，将聚醚F127均匀分散在无水二氯甲烷中，再加入三乙胺和丙烯酰氯，搅拌，过滤去除沉淀，放入过量的醚中沉淀至少2次，得到白色沉淀，再次过滤，室温下真空干燥，得到聚醚F127二丙烯酸酯，其中，按质量份数计，所述聚醚F127、无水二氯甲烷、三乙胺和丙烯酰氯的比为(5～15)：(100～150)：(0.2～0.5)：(0.2～0.5)；

在所述步骤1)中，搅拌的温度为15～45℃，所述搅拌的时间为12～48小时。

在所述步骤1)中，所述醚为甲基叔丁基醚。

在所述步骤1)中，每次放入过量的醚中沉淀的步骤为：放入过量的醚中，过滤，得到沉淀。

在所述步骤1)中，所述真空干燥的时间为至少12小时。

在所述步骤1)中，按质量份数计，所述醚和聚醚F127的比最小为1600:1。

2)将步骤1)所得聚醚F127二丙烯酸酯溶解在溶剂中，搅拌至少12小时，再在搅拌条件下，加入羟基磷灰石纳米粒子(HAP NPs)，调节温度至0～10℃，再加入单体、引发剂和促进剂，通入氮气至少15min以进行氮气鼓泡，得到纳米复合水凝胶，其中，溶剂为水，所述单体为2-甲氧基丙烯酸酯(MEA)和水的混合物，所述引发剂为过硫酸钾(KPS)，所述促进剂为四甲基乙二胺(TEMED)和水的混合物，所述聚醚F127二丙烯酸酯的质量份数、溶剂的质量份数、羟基磷灰石纳米粒子的质量份数、单体的体积份数、引发剂的质量份数和促进剂的体积份数的比为(0.2～0.6)：(3～8)：(0.1～0.6)：(2.5～3.5)：(0.02～0.04)：(0.02～0.04)；

在所述步骤2)中，所述搅拌为磁力搅拌。

在所述步骤2)中，所述单体中2-甲氧基丙烯酸酯的浓度为3～7mol/L。