[发明专利]一种用于矿井安全帽的热塑性树脂复合材料

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种用于矿井安全帽的热塑性树脂复合材料。

背景技术

安全帽是个人防护用品中生产量大、用途广泛的重要防护用品之一，对人体头部受坠落物及其他特定因素引起的伤害起防护作用。安全帽由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成。帽壳呈半球形，坚固、光滑并有一定弹性，打击物的冲击和穿刺动能主要由帽壳承受。冲击吸性性能、耐穿刺性能是对安全帽的基本技术性能的要求。而作为矿井工人佩戴的安全帽，还需要满足以下特殊的技术性能的要求：电绝缘性、阻燃性、侧向刚性、抗静电性能等，因此，矿井安全帽必须选用综合性能优异的材料来制作，要求材料不仅具备良好的机械性能，还要具备阻燃性、抗静电性，否则会留下安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于矿井安全帽的热塑性树脂复合材料。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种用于矿井安全帽的热塑性树脂复合材料，该复合材料包括以下组分和重量份：有机纤维增强增韧聚烯烃复合材料10-90份，阻燃抗静电母料10-90份。

所述的有机纤维增强增韧聚烯烃复合材料包括以下组分和重量份：聚烯烃55-80份，有机纤维20-40份，相容剂0-4份，抗氧剂0-1份。

所述的聚烯烃选自共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或几种。

所述的有机纤维为熔点高于210℃的纤维，选自尼龙6纤维、尼龙66纤维、尼龙46纤维、尼龙6T纤维、尼龙9T纤维、凯夫拉纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维或聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维等中的一种或几种。

所述的相容剂选自马来酸酐的接枝物或甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物等中的一种，进一步选自马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯等。

所述的抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯或硫醚类抗氧剂中的一种或几种，进一步选自抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168或抗氧剂DSTDP等。

本发明还提供了一种上述有机纤维增强增韧聚烯烃复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：将聚烯烃55-80份、有机纤维20-40份、相容剂0-4份和抗氧剂0-1份；通过双螺杆挤出机将熔融的树脂熔体挤到熔融浸渍模具中；同时，有机纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入含有熔融的聚烯烃树脂熔体的浸渍模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维的出口控制纤维的含量，然后冷却固化，根据需求经切粒机切成相应长度的粒子。

所述的阻燃抗静电母料包括以下组分和重量份：聚烯烃30-60份，阻燃剂30-60份，抗静电剂1-5份，抗氧剂0-1份，其他助剂0-10份。

所述的聚烯烃选自共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或几种。

所述的阻燃剂选自含卤阻燃剂、膨胀型阻燃剂或无机阻燃剂中的一种，进一步选自十溴二苯乙烷、聚磷酸铵、氢氧化镁或三氧化二锑等中的一种或几种。

所述的抗静电剂选自多元醇、多元醇脂肪酸酯或乙氧基化烷基胺类抗静电剂中的一种或几种，进一步选自抗静电剂129、抗静电剂163或抗静电剂93P等中的一种。

所述的抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯或硫醚类抗氧剂中的一种或几种，进一步选自抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168或抗氧剂DSTDP等中的一种。

所述的其他助剂选自光稳剂、润滑剂、偶联剂或填料等。

所述的光稳剂选自2-(2′-羟苯基)苯并三唑、2-羟基-4-烷氧基二苯酮、3，5-双叔丁基-4-羟基苯甲酸、含镍光稳剂、受阻胺类光稳剂或二氧化钛等中的一种或几种。根据材料的要求优选其中的一种或几种，但不限于上述所列的光稳剂。

所述的润滑剂选自蜡或小分子化合物，其中蜡选自石蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡或酰胺蜡等，小分子化合物为硬脂酸及其盐等。

所述的偶联剂选自硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂等，进一步选自偶联剂KH550或KH590等中的一种。

所述的填料选自滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、粘土、高岭土、二氧化硅、硅灰石或蛭石等中的一种或几种。

本发明还提供了一种上述阻燃抗静电母粒的制备方法，该方法包括以下步骤：将聚烯烃30-60份、阻燃剂30-60份、抗静电剂1-5份、抗氧剂0-1份和其他助剂0-10份，加入到高速混合机中进行高速混合5～10分钟，转入双螺杆挤出机中，进行挤出并造粒，得到阻燃抗静电母粒。