[發明專利]一種基于纖維陣列的防滑材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811130178.2
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN110951456B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 阿布哈桑·伊瑪尼;蔡文甫;張暉;張忠
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: B05D5/08
• 分類號: B05D5/08;C09K3/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種冰面摩擦系數在0.3-0.6的基于纖維陣列的防滑材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

1)通過機械振動篩對剛性短切纖維進行分篩，所述剛性短切纖維依次通過不同目數的篩網將不同長度的纖維打散并分離，長度相近的剛性短切纖維停留在同一目數的篩網中；所述剛性短切纖維為碳纖維；所述碳纖維的直徑為5～7μm，所述碳纖維的長度為0.1～0.5mm；

2)在基體上通過刮涂或噴涂工藝均勻涂覆粘合膠形成厚度不低于100μm的粘合膠層，所述粘合膠為丙烯酸酯膠或環氧膠；

3)將步驟1)分篩后的剛性短切纖維置于高壓靜電的下金屬極板，將步驟2)涂覆好粘合膠的基體平整貼在上金屬極板的表面，打開高壓直流電源，所述通電的時間為10～30s，所述通電的電壓為20～40kV，所述上金屬極板與下金屬極板平行設置且間距為5～15cm，所述剛性短切纖維在高壓電場作用下垂直飛向基體表面形成纖維陣列；

4)對步驟3)得到的纖維陣列放置于烘箱中，通過程序控溫將粘合膠充分固化后取出，使用壓縮空氣對固化后的纖維陣列表面進行梳理，得到所述基于纖維陣列的防滑材料；

其中，所述固化的溫度為：當所述粘合膠 為丙烯酸酯膠時，所述固化的溫度為70～90℃1～2h；當所述粘合膠 為環氧膠時，所述固化的溫度為：90℃保溫30min，升溫至120℃保溫60min，升溫至140℃保溫30min，升溫至160℃保溫120min。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述篩網的目數為50目、100目、200目、300目和400目。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述分篩的時間為1～3h。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

1)通過機械振動篩對剛性短切纖維進行1～3h的分篩，所述剛性短切纖維依次通過不同目數的篩網將不同長度的纖維打散并分離，長度相近的剛性短切纖維停留在同一目數的篩網中，所述篩網的目數為50目、100目、200目、300目和400目；

2)在基體上通過刮涂或噴涂工藝均勻涂覆粘合膠形成厚度不低于100μm的粘合膠層；

3)將步驟1)分篩后的剛性短切纖維置于高壓靜電的下金屬極板，將步驟2)涂覆好粘合膠的基體平整貼在上金屬極板的表面，打開高壓直流電源，所述通電的時間為10～30s，所述通電的電壓為20～40kV，所述剛性短切纖維在高壓電場作用下垂直飛向基體表面形成纖維陣列；

4)對步驟3)得到的纖維陣列放置于烘箱中，通過程序控溫將粘合膠充分固化后取出，使用壓縮空氣對固化后的纖維陣列表面進行梳理，得到所述基于纖維陣列的防滑材料。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述防滑材料包括基底、粘合膠和剛性短切纖維，所述粘合膠涂覆于所述基底的表面，所述剛性短切纖維的一端設置于所述涂覆有粘合膠 的基底的表面。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述基底為剛性的環氧樹脂基底或柔性的聚二甲基硅氧烷基底。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述粘合膠的黏度不低于100Pa·s。