[發明專利]無緯布復合材料的制備工藝

無效

• 申請號: 201210292737.6
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN103587127A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 胡倩倩
• 申請（專利權）人: 上海斯瑞聚合體科技有限公司
• 主分類號: B29C70/40
• 分類號: B29C70/40;C09J175/04;C09J123/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

技術領域

本發明涉及一種復合材料的制備工藝，尤其涉及一種無緯布復合材料的制備工藝。

背景技術

超高分子量聚乙烯纖維是繼芳綸(Kevlar)纖維后又一類廣泛用于防彈領域的高性能纖維。由于超高分子量聚乙烯纖維的優異性能，其作為復合材料增強層，在軍事、航空航天、海洋開發等產業有著廣泛的應用。

防彈纖維復合材料的基體樹脂一般以熱塑性樹脂為主，國內目前多采用苯乙烯嵌段共聚物熱塑性彈性體為主體，并有LDPE等樹脂改性的SEBS用于防彈材料的報道。而改性的SEBS材料多應用無機、醇類等化學試劑作溶劑，因此是不環保的。

隨著人們環境保護意識的增強，復合材料制備過程中的揮發性有機物排放受到

了限制。傳統的復合材料行業多采用以有機物為溶劑的樹脂做基體制備復合材料。

有機溶劑在生產過程中一般容易揮發，不僅對工作人員以及環境有很大的危害，而

且成本較高，耗能較大。

發明內容

本發明的目的，就是為了提供一種生產過程環保、易于工藝控制、生產成本較低的無緯布復合材料的制備工藝。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種無緯布復合材料的制備工藝，是將高強高模聚乙烯纖維單絲通過放絲、鋪展、浸膠、烘干、收卷制作成UD料卷；再將兩卷UD料卷按0°/90°正交復合，得到無緯布復合材料，所述浸膠使用的膠粘劑為水性膠粘劑，該水性膠粘劑由以下重量百分比的物質組成：

水性聚氨酯：3.3％～8.3％；

烯烴類共聚物：5％～16.7％；

其余為水。

所述的烯烴類共聚物選自乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種或兩種的混合物。

所述的水性膠粘劑的制備方法如下：

一、按以下重量百分比配料：

水性聚氨酯：3.3％～8.3％；

烯烴類共聚物：5％～16.7％；

其余為水；

二、將配料量的聚氨酯、烯烴類共聚物和水混合，攪拌均勻，即制得水性膠粘劑產品。

本發明無緯布復合材料的制備工藝由于采用了水性膠粘劑作為浸膠用的膠粘劑，具有以下的優點和特點：

1、生產過程環保，其生產中采用的膠粘劑，是以水替代有機溶劑的，因此施膠過程中毒性揮發物少，無污染、安全可靠，對工作人員危害程度較低；

2、易于工藝控制：采用的熱塑性聚氨酯是一類性能優良的彈性樹脂，膠液的固含量和粘度隨時間變化不明顯，有利于無緯布預浸成型工藝控制，因此可以比較精確地控制生產的無緯布復合材料的AD、RC、AFW等參數；

3、生產成本較低：其生產中采用的膠粘劑，是以水替代有機溶劑的，因此生產成本比較低；選用的膠粘劑為常溫膠粘劑，因此生產過程中能耗也比較低。

具體實施方式

一種無緯布復合材料的制備工藝，是將高強高模聚乙烯纖維單絲通過放絲、鋪展、浸膠、烘干、收卷制作成UD料卷；再將兩卷UD料卷按0°/90°正交復合，得到無緯布復合材料，其中浸膠使用的膠粘劑為水性膠粘劑，在無緯布復合材料的制備過程中，水性膠粘劑置于膠槽內，高強高模聚乙烯纖維單絲經放絲、鋪展后經過膠槽浸漬一層膠粘劑。以下實施例均采用上述工藝，只是其中的水性膠粘劑的組成不同。

實施例1

水性膠粘劑的組成為：水性聚氨酯，5公斤；乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，5公斤；水，90公斤。將上述各組分混合，攪拌均勻后，即制得本發明中的一種水性膠粘劑。

實施例2

水性膠粘劑的組成為：水性聚氨酯，8.3公斤；乙烯-醋酸乙烯共聚物，16.7公斤；水，75公斤。將上述各組分混合，攪拌均勻后，即制得本發明中的一種水性膠粘劑。

實施例3

水性膠粘劑的組成為：水性聚氨酯，7公斤；乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，10公斤；水，73公斤。將上述各組分混合，攪拌均勻后，即制得本發明中的一種水性膠粘劑。

實施例4

水性膠粘劑的組成為：水性聚氨酯，3.3公斤；乙烯-醋酸乙烯共聚物，16.7公斤；水，80公斤。將上述各組分混合，攪拌均勻后，即制得本發明中的一種水性膠粘劑。

實施例5

水性膠粘劑的組成為：水性聚氨酯，8.3公斤；乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2.5公斤和乙烯-醋酸乙烯共聚物2.5公斤；水，86.7公斤。將上述各組分混合，攪拌均勻后，即制得本發明中的一種水性膠粘劑。

采用上述水性膠粘劑的無緯布復合材料的制備工藝制備的無緯布復合材料，性能優異，經靶試實驗證明，按照NIJ-STD-0101.06標準，可達到IIIA級防彈級別。按GB18582-2001標準，測試生產過程中的空氣中揮發性有機物VOC含量為0g/L。本生產工藝制備的無緯布復合材料，成本較低，平均每平方米降低了5％。