[发明专利]一种高生产效率的芳纶纤维复合无纬布制备方法

说明书

技术领域

本发明属防弹护品领域，涉及一种芳纶纤维无纬布的及制备，具体的说是一种一种高生产效率的芳纶纤维复合无纬布制备方法。

背景技术

芳纶纤维无纬布是由芳纶纤维通过展丝，均匀、平行和挺直排列后，对其进行涂胶、干燥后制成的。其中涂胶的胶粘剂一般包括聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、乙烯基共聚物、丙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物和其他烯烃聚合物和共聚物，还有不饱和聚酯、聚丁二烯、聚异戊二烯、天然橡胶、环氧树脂、聚亚胺等等许多低模量树脂，此外，还有EVA、EEA、SBS、SIS、TPR、SEBS等丁钠胶、丁苯胶PVB、PVA等等这些热塑性高韧胶液。这些低模量的弹性体包覆在每一根纤维上，除了可固定作为增强体的纤维外，还可以提高复合材料的抗冲击防弹、放刺性能。

然而这种复合无纬布，由于作为基体的胶粘剂自身的缺点，使得复合无纬布的综合性能受到影响，体现在耐热性差，特别是其高低温性能差，综合机械强度也较差，生产效率较低。因此，如何改变芳纶纤维复合无纬布的生产效率，提高其防弹性能，已经成为防护品研究的必然趋势。

专利申请号200910224262.5的中国专利公开了一种芳纶纤维无纬布及其制备方法和应用，其涂胶过程使用的胶粘剂中含有氮丙啶固化剂，虽然可以一定程度上可以提高芳纶纤维复合无纬布的抗冲击、防弹和防刺性能，还可以提高生产效率，但对无法改善芳纶纤维无纬布的高低温性能差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

⑴如何提高纶纤维无纬布的高低温性能，使其在高温或低温下顶破力仍能得到一定的保证；

⑵如何提高芳纶纤维复合无纬布的抗冲击、防弹和防刺性能，并可以提高生产效率。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种高生产效率的芳纶纤维复合无纬布制备方法，按以下步骤进行： 

㈠将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入胶粘剂水溶液中，并充分搅拌混合，制得胶粘混合液，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的加入量为胶粘剂水溶液重量的0.8-1.6%，胶粘剂水溶液中，胶粘剂与水的重量比为1：5-3：5；

㈡将白炭黑分散在步骤㈠制得的胶粘混合液中，在分散有白炭黑的胶粘混合液中加入偶联剂，搅拌均匀并加热至70-90℃反应8-12小时，制得改性胶粘剂，白炭黑与胶粘混合液的重量比为1：6-1：8，偶联剂的浓度为10-50wt%，偶联剂的加入量为白炭黑重量的1-10%；

㈢芳纶纤维通过展丝，以及均匀、平行和挺直排列后，使用步骤㈡所得的改性胶粘剂进行上胶；

㈣上胶后，在40-70℃烘干，制得芳纶纤维复合无纬布。

本发明进一步限定的技术方案是：

本发明的芳纶纤维复合无纬布制备方法，步骤㈡使用的白炭黑在加入至所述胶粘混合液之前，可以先使用含烯烃双键的单体进行处理，其处理步骤为：

⑴将白炭黑分散在水中，分散有白炭黑的水的温度为20-40℃；

⑵在氮气氛围中，向分散有白炭黑的水中加入含烯烃双键的单体重量2-5%的引发剂，然后加入白炭黑重量1-10%的含烯烃双键的单体；

⑶将分散有白炭黑的水加热至温度为30-70℃，静至3-5小时，然后干燥得到聚合物接枝改性的白炭黑。

前述的高生产效率的芳纶纤维复合无纬布制备方法，白炭黑为纳米气相法白炭黑，纯度大于等于99%，粒径为10-20nm。

前述的高生产效率的芳纶纤维复合无纬布制备方法，其中偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸脂偶联剂。

前述的高生产效率的芳纶纤维复合无纬布制备方法，其中胶粘剂为橡胶类胶粘剂，包括异戊橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、或异戊二烯橡胶。

前述的高生产效率的芳纶纤维复合无纬布制备方法，其中三羟甲基丙烷三丙烯酸酯粘度＜200mpa.s。

前述的高生产效率的芳纶纤维复合无纬布制备方法，其中含烯烃双键的单体为苯乙烯、丁二烯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯化油、丙烯酸氨基甲酸酯、聚酯丙烯酸酯、乙烯基树脂、丙烯酸树脂、不饱和聚酯中的至少一种混合物；引发剂异丙苯过氧化氢、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二异丙苯中的至少一种混合物。

本发明的有益效果是：