[發明專利]制備聚乙烯無緯布的納米改性熱塑性膠粘劑

無效

• 申請號: 201010123905.X
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN102190995A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 楊年慈;吳志泉;林明清;吳傳清;高波;林海軍;周運波;張遠軍;郭勇
• 申請（專利權）人: 湖南中泰特種裝備有限責任公司
• 主分類號: C09J153/02
• 分類號: C09J153/02;C09J153/00;C09J11/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明屬于納米技術在膠粘劑上應用領域，具體地說是涉及一種制備高強、高模聚乙烯(HSHM-PE)纖維無緯布的納米改性膠粘劑。

背景技術

HSHM-PE纖維無緯布(又稱UD材料)是一種新穎防彈的核心材料，1988年創始于美國Honeywell公司(US4916000)，它是通過HSHM-PE纖維進行低面密度均勻、平行鋪展至一定幅寬，之后實施浸膠、干燥和固化，制成單取向連續預浸膠卷。對上述單層預浸膠帶實施二層正交[0°/90°]或四層正交[0°/90°]₂復合，由此制得連續寬幅的UD材料。

以上所述的膠粘劑主體是熱塑性彈性體，它們可以是苯乙烯嵌段聚合體(如：苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段聚合體SIS；苯乙烯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段聚合體SEBS；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段聚合體SEPS和苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段聚合體SEEPS等)；或聚氯酯(PU彈性體)。人們利用熱塑性彈性體的特征來完成預浸帶及之后正交復合，實施UD材料的制備，使HSHM-PE纖維UD材料在抵御子彈打擊發揮卓越的吸收能量作用。由此可見，膠粘劑在此起到舉足輕重的作用。然而上述熱塑性樹酯在合成上受條件限制，進一步提升性能受到阻礙，如：膠粘劑的玻璃化溫度和耐沖擊性能不能獲得令人的滿意，最終導致UD材料的熱機械性能和熱穩定性(防彈性能)受到一定影響。為進一步提高UD材料的防彈性能成為當今人們的一個重要研究方向。

CN1010166-78A描述了膠粘劑納米改性的方法來提高所得UD材料的防彈性能：將有機蒙脫土加入苯乙烯嵌段聚合體(SEBS)溶液中，由此期待完成SEBS對蒙脫土的溶劑插入，達到提升膠粘性的性能。眾所周知，進行溶液插層法，很大程度取決于溶劑的選擇，使之對粘土起溶脹作用，之后聚合體的插層。因此采用SEBS溶液，會對粘土溶脹有礙，且在實際使用中粘土與SEBS溶液出現固液相分層，阻礙了均勻浸膠，正是這一原因，使其效果不明顯，在AD＝6.4kg/m²時，防御54式手槍51式鉛芯彈的V₅₀僅為580m/s，SEA值為147Jm²/kg。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備聚乙烯無緯布的納米改性熱塑性膠粘劑。

本發明通過對制備HSHM-PE纖維UD材料的膠粘劑-苯乙烯嵌段聚合體的主體進行優選，并實施納米改性，由此提高膠粘劑的綜合力學性能，達到提升UD材料的防彈性能。

為實現上述目的，本發明提供的制備聚乙烯無緯布的納米改性熱塑性膠粘劑，是采用有機蒙脫土與以聚苯乙烯嵌段聚合物為主體的熱塑性樹酯進行大分子熔融插層方法，通過下述主要步驟制備得到：

1)將蒙脫土進行有機改性；

2)用步驟1的有機改性蒙脫土對苯乙烯嵌段聚合體進行改性；

3)將步驟2的經過有機蒙脫土改性的苯乙烯嵌段聚合體溶解于醋酸乙酯和汽油的混合溶劑中，配成納米改性熱塑性膠粘劑。

所述的納米改性熱塑性膠粘劑中，步驟1的有機改性可以是季胺化的有機蒙脫土。

所述的納米改性熱塑性膠粘劑中，季胺化的有機蒙脫土是采用十六烷基三甲基氯化銨進行改性。

所述的納米改性熱塑性膠粘劑中，步驟2中是采用平行同向旋轉的雙螺桿擠出機，進行有機蒙脫土以聚苯乙烯嵌段聚合物為主體的熱塑性樹酯進行熔融共混達到熔融插層的目的。

所述的納米改性熱塑性膠粘劑中，雙螺桿擠出機的雙螺桿的長徑比在44以上。

所述的納米改性熱塑性膠粘劑中，有機蒙脫土的添加量為苯乙烯嵌段聚合體重量的5～10％。

所述的納米改性熱塑性膠粘劑，其中，苯乙烯嵌段聚合體為：苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段聚合體、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段聚合體、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段聚合體和苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段聚合體的單一聚合體或混合聚合體。優選的單一聚合體為苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段聚合體；優選的混合聚合體為苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段聚合體與苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段聚合體。

具體實施方式