[發明專利]一種質輕高強柔軟環保的UHMWPE復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811448964.7
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109605869A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 胡國銀;李鵬;張積財
• 申請（專利權）人: 中紡新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B27/02
• 分類號: B32B27/02;B32B27/08;B32B7/12;B32B27/12;B32B27/40;B32B27/32;B32B27/20;B29C48/08;B29C48/154;B29K23/00;B29L7/00;B29L9/00
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 張會雪

本發明提供了一種質輕高強柔軟環保的UHMWPE復合材料及其制備方法，該復合材料包括從上到下依次包括膜層一、粘接層一、織物層一、粘接層二、膜層二、粘接層三、織物層二、粘結層四、膜層三，其中膜層一、膜層二和膜層三的材質為熱塑性聚氨酯彈性體，粘接層一、粘接層二、粘接層三和粘結層四為熱熔膠涂層，織物層一、織物層二為UHMWPE纖維編織成的網布，其是經過起毛處理、轉移涂層、擠出流延涂覆制備而成。本發明通過選擇合適的UHMWPE織物原料、加工方式及參數，解決了UHMWPE復合材料剝離牢度差的問題，同時，該UHMWPE復合材料的本體拉伸強度保持率在經過受熱加工后能夠保持在一個較高的水平。

技術領域

本發明屬于紡織涂層面料技術領域，更具體地，涉及一種質輕高強柔軟環保的UHMWPE復合材料及其制備方法。

背景技術

目前市場上對爆破和抗撕裂有較高要求的領域，比如大型沉船打撈，起重氣墊、船舶上下水等領域，所使用的材料基本都是橡膠或者PVC和錦綸、滌綸簾子布復合經硫化制成，規格一般有六簾七膠，七簾八膠，八簾九膠等，工藝大多采用壓延法。這種材料做成的氣囊存在產品厚重，抗壓抗暴破性能不夠大，抗割刺劃性能不好等缺點。同時，橡膠復合材料因為采用的是冷粘加工工藝導致密封不可靠及效率低下，而且橡膠制品的重量相對較高、易老化，橡膠產品加工過程中需經過硫化提高其彈性、耐熱性、拉伸強度以及耐溶劑性，但硫化過程會釋放大量有害氣體、粉塵等對環境有害的物質。PVC復合材料雖然可以通過高頻熱合機進行焊接，大大提高了加工的效率和便利性，但PVC本身不環保，耐候性差，而且氣味較大。

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)因具有優良的綜合性能，強度高、彈性高、耐磨性和耐候性優異，加工成型便利，而且是一種環境友好型材料，可降解、可回收再利用，已經慢慢取代橡膠和PVC，逐步成為彈性體材料的主流發展方向。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維強度高、質量輕、耐候性好、耐化學物品腐蝕性好，并具有突出的抗沖擊、抗切割韌性等優點。其復合產品可廣泛應用于國防軍需裝備和體育器材、建筑工程加固、高強度打撈浮力氣囊等先進復合材料領域。但UHMWPE纖維不耐高溫(熔點在140度左右)，而且結構具有化學惰性，表面極性較低，與其它材料的粘合性能較差，用于復合材料制造難度很大。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種質輕高強柔軟環保的UHMWPE復合材料及其制備方法，通過選擇合適的UHMWPE織物原料、加工方式及參數，解決了UHMWPE復合材料剝離牢度差的問題，同時，該UHMWPE復合材料的本體拉伸強度保持率在經過受熱加工后能夠保持在一個較高的水平。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種質輕高強柔軟環保的UHMWPE復合材料，從上到下依次包括膜層一、粘接層一、織物層一、粘接層二、膜層二、粘接層三、織物層二、粘結層四、膜層三，其中膜層一、膜層二和膜層三的材質為熱塑性聚氨酯彈性體，粘接層一、粘接層二、粘接層三和粘結層四為熱熔膠涂層，織物層一、織物層二為UHMWPE纖維編織成的網布。

進一步的，膜層一靠近織物層一的一側穿過粘接層一到達織物層一的網孔中，膜層二靠近織物層一的一側穿過粘接層二到達織物層一的網孔中，膜層一與膜層二相粘接，膜層二靠近織物層二的一側穿過粘接層三到達織物層二的網孔中，膜層三靠近織物層二的一側穿過粘接層四到達織物層二的網孔中，膜層二與膜層三相粘接。

進一步的，織物層一、織物層二的網孔呈正方形，網孔的尺寸為0.2-0.5mm，織物層一、織物層二的紗線纖度為1000-1600D，熱塑性聚氨酯彈性體為聚醚型或者聚碳酸酯型。