[发明专利]一种注塑成型柔性防刺复合材料及其制备方法

说明书

本发明旨在提供一种注塑成型柔性防刺复合材料及其制备方法，注塑成型柔性防刺复合材料，包括工程塑料与纤维集合体，其特征在于，注塑时，工程塑料以流动相形式对纤维集合体充分浸渍，并在纤维集合体表面形成带有“规则凸起”的独特结构，所述流动相的工程塑料本体具有粘性和渗透性，实现与纤维集合体之间接触界面的界面粘结及整体成型效果，塑料流体冷却后将纤维集合体固化在其中，两者充分混合，达到一体成型。本发明防刺效果好、生产效率高、适用范围广、整体成型良好、可加工性强、多层次结构提供不同防护需求。

[技术领域]

本发明属于防护材料及其制备领域，着重描述了一种注塑成型柔性防刺复合材料及其制备方法。

[背景技术]

目前，各种形式的社会暴力犯罪事件不断增多，士兵、警察、各种从事安全保卫工作的特殊人员及普通民众的生命安全面临着日益严重的挑战。在我国等枪支管制国家，防护服需要保护个体重要的脏器不受刺刀、匕首等尖锐利器的伤害，其防刺性能显得尤为重要。

防刺服经历了由硬质向半硬质再到软质防刺服的发展历程。就防护效果而言，硬质防刺服早已满足相关防刺标准，但由于重量、服用性能上的缺陷，其使用效果将大打折扣。从研究热点和发展趋势上讲，软质防刺服出现和普及是必然的。

软质防刺服主要以纤维集合体的形式出现。就纺织结构而言，主要有机织物、针织物、非织造布、编织物、层叠结构等；就纤维原料而言，芳纶、超高分子量聚乙烯等高性能纤维是软质防护服制备的重要原材料；就基体材料而言，纳米剪切增稠液，耐冲击、抗撕裂树脂、高强度的工程塑料等均为现下应用广泛的材料。然而高性能纤维等原材料成本过高，也是软质防护服未能普及的原因。因此，获得一种优质的柔性防护材料及廉价的制备工艺是个体防护装备发展亟待解决的问题。

[发明内容]

本发明旨在提供一种注塑成型柔性防刺复合材料及其制备方法，该发明能作为防刺服、 护臂、护膝、耐切割手套等防刺装备内层而广泛应用，具备较强的隐蔽性和优良的防穿刺性能。该发明所提供的柔性防刺复合材料制备方法，能满足警用、民用不同的防护需求，产品适用领域广。

本发明制备的柔性防刺复合材料，包括工程塑料与纤维集合体，其特征在于，采用注塑工艺，注塑时，工程塑料以流动相形式对纤维集合体充分浸渍，并在纤维集合体表面形成带有规则凸起的独特结构，所述流动相的工程塑料本体具有粘性和渗透性，实现与纤维集合体之间接触界面的界面粘结及整体成型效果，塑料流体冷却后将纤维集合体固化在其中，两者充分混合，将耐冲击、耐穿刺性工程塑料与纤维集合体一体成型，提高了整体材料的防护效果。

所述纤维集合体是由一维纱线结构中的一种或若干种组成的，即纤维、纱线、绳、缆；组合形式包括机织物、针织物、非织造布、编织物中的一种或若干种；纤维原料可以是芳纶、超高分子量聚乙烯等高性能纤维，也可以是涤纶、锦纶等化学纤维。

所述工程塑料物料形式可以为粉料、粒料、分散体；种类可以为聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂及其改性材料，也可以为尼龙玻纤、尼龙碳纤、PC玻纤、PC/ABS合金等工程材料。

针对防刺体的各级结构做出下述说明：

以下定义该柔性防刺体初级结构，即最小模块称防刺单元，详见附图1，其特征为：防刺单元的水平面尺寸为1-30mm，高度为0.1-5mm。相邻独立单元间的间隙为0.1-3mm。防刺单元正面或反面或正反两面边缘形成一圈“规则凸起”，即防刺单元边缘高出0.2-2mm，“凸起”宽度范围为0.5-3mm。防刺单元正面或反面为平面、加筋结构或粗糙表面。

所述防刺单元形状可以是圆形、三角形、四边形、五边形、多边形以及不规则多边形的一种或多种组合。