[发明专利]一种抗冲击柔性防护结构及制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及防护结构的技术领域，特别是一种抗冲击柔性防护结构，同时还提供该抗冲击柔性防护结构的制造方法。 

背景技术：

人体在运动过程中及各种精密电子仪器的使用过程中经常会因为跌倒、滑落及外物碰撞而造成自身伤害。为了防范各种意外事故，出现了各种防护结构，使其在受到冲击时，能够起到一定的缓冲减震作用，从而降低峰值冲击力，减轻对人体和物品的伤害。目前使用的防护结构有硬质、半硬质和柔性的三类。其中硬质和半硬质的材料在使用过程中会限制个体的活动，使用过程中带来诸多不便。柔性的防护结构虽然柔韧性较好，但是存在着防护能力有限的缺点。 

有几种为人们所熟知的抗冲击护具中，使用较多的硬质塑料和PU泡沫等，有一定的防护效果，当材料受到冲击时，材料本身的性能不能随之变化，不能做到对外界冲击做出智能反映，且这些护具的装着舒适性较差。 

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有的抗冲击柔性防护结构存在防护能力有限以及装着舒适性较差等缺点，提供一种抗冲击柔性防护结构，同时还提供该抗冲击防护结构的制备方法。 

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种抗冲击柔性防护结构，其特征在于：包括硅橡胶、三维立体形状的经编间隔织物和剪切增稠液，所述经编间隔织物由上面层、下面层和中间层组成，中间层连接上面层和下面层，所述剪切增稠液包括纳米二氧化硅颗粒和聚乙二醇，剪切增稠液灌注在经编间隔织物的中间层中，硅橡胶对所述经编间隔织物的两面和四周进行封装，使其形成为一个防渗漏的袋状密封结构。 

进一步地，所述经编间隔织物的上面层和下面层均由纤维复丝经过编链组织织造而成。 

优选地，所述纤维复丝为涤纶复丝或聚乙烯复丝。 

进一步地，所述经编间隔织物的中间层由涤纶单丝织造而成。 

另外，本发明还提供一种抗冲击柔性防护结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤， 

步骤1：采用拉舍尔双针床经编机一次织造而成由上面层、下面层和中间层组成的三维立体结构的经编间隔织物； 

步骡2：采用纳米二氧化硅颗粒与聚乙二醇进行配制剪切增稠液； 

步骤3：将两种不同组分的硅橡胶按1∶1的比例进行混合，去除气泡后，对步骤1中的经编间隔织物表面进行浸渍涂覆，然后进行固化处理，形成防渗漏的袋状间隔织物； 

步骡4：将步骤2中的剪切增稠液灌注到步骤3中的袋装间隔织物的中间层中，再利用步骤3中按1∶1比例将两种不同组分的硅橡胶混合进行封口，形成密封的抗冲击柔性防护结构。 

进一步地，步骤2中剪切增稠液的制备过程包括以下步骤： 

步骤201：将纳米二氧化硅颗粒逐渐加入到聚乙二醇中，并不断搅拌； 

步骡202：将步骤201得到的混合的悬浮液在超声波中震荡分散； 

步骤203：将步骤202得到的分散好的混合液放到真空干燥箱中抽真空，去除气泡，得到剪切增稠液。 

进一步地，步骤4中将剪切增稠液灌注到中间层的过程中一并进行去除气泡的步骤。 

进一步地，所述经编间隔织物的上面层和下面层均由纤维复丝经过编链组织织造而成。 

优选地，所述纤维复丝为涤纶复丝或聚乙烯复丝。 

进一步地，所述经编间隔织物的中间层由涤纶单丝织造而成。 

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果： 

1、本发明所述的抗冲击柔性防护结构及其制造方法通过使用纳米二氧化硅颗粒，充分发挥了剪切增稠液的增稠效果，在受到冲击作用时，能够在瞬间从液态转化为固态，同时，损耗模量也急剧增加，吸收更多能量，大大降低了穿透力峰值；当外力去除后，能够自动恢复到原来的液体状态，无需额外的触发装置，实现了智能转换； 

2、本发明充分利用了经编间隔织物结构稳定、抗压缩回弹性好、缓冲效果明显和生产效率高的优点，还将其作为一种增强的骨架材料，使整个柔性防护结构稳定，力学性能优良。 

3、本发明利用硅橡胶作为封装材料，在防止液体渗透和防潮的同时，还充分发挥了硅橡胶的柔软特性，使整个柔性防护结构柔韧性能较好，穿着舒适性好，可以用于关节等弯曲部位及曲面结构部位。 

附图说明：

图1为本发明所述的抗冲击柔性防护结构的结构示意图； 

图2为本发明所述的抗冲击柔性防护结构的经编间隔织物的结构示意图； 

图中：1，硅橡胶；2，经编间隔织物；21，上面层；22，下面层；23，中间层；3，剪切增稠液。 

具体实施方式：