[发明专利]一种高强度防刺聚乙烯纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度防刺聚乙烯纤维及其制备方法，通过将改性聚乙烯和改性增强纤维挤出造粒后，将改性聚乙烯加入十氢化萘中，保持超声状态防止改性增强纤维出现沉积现象，静电纺丝，制得改性聚乙烯纤维，将改性聚乙烯纤维用过氧化氢进行表面氧化处理后，再用多巴胺进行处理，使得改性聚乙烯纤维表面接枝多巴胺，制得预处理纤维，将预处理纤维用正硅酸乙酯再次进行表面处理，正硅酸乙酯水解，使得在预处理纤维表面形成一层二氧化硅，制得高强度防刺聚乙烯纤维，该高强度防刺聚乙烯纤维具有很好的防刺效果，与现有产品相比达到相同防刺效果同时其产品质量更低，使得制备出的防刺服穿起来更舒适。

技术领域

本发明涉及高分子材料制备技术领域，具体涉及一种高强度防刺聚乙烯纤维及其制备方法。

背景技术

防刺服是一种保护性防护服，用于防止通常在执法过程以及日常生活中受到刀和锥具的袭击对个人造成的伤害，或防止因潜在危险环境或行为造成的伤防刺服的基本概念很简单，首先，它应该在刀具或锥具完全穿透并到达穿着者的身体之前阻止它们；其次，它应该使刀具或锥具的穿刺能量在大面积的以便最终的冲击对穿着者造成更少的伤害。随着枪支管制严格程度的提高，枪械袭击的可能性已经降低刀具和锥具袭击被视为威胁执法人员和公众安全的主要手段材料的开发受到高度关注，并在军事和民用领域得到迅速发展，高强聚乙烯纤维复合材料的抗冲击韧性好，因此适用于防弹衣、头盔和防弹装甲，但目前制备的防刺服为达到较好的防刺效果，导致防刺服重量过重，影响正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度防刺聚乙烯纤维及其制备方法，解决了现阶段防刺材料的防刺效果一般，且制备成防刺服后重量较高的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高强度防刺聚乙烯纤维，通过改性聚乙烯和改性增强纤维挤出造粒，再静电纺丝，再进行两次表面处理制得。

进一步，所述的改性聚乙烯由如下步骤制成：

步骤A1：将季戊四醇加入反应釜中，除水干燥，用氮气置换空气，加入己内酯、辛酸亚锡、甲苯混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为120-130℃的条件下，进行反应20-25h，制得中间体1，将中间体1溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在转速为200-300r/min，温度为110-120℃的条件下，搅拌并加入丙烯酸和对甲基苯磺酸，进行反应8-10h，制得中间体2；

反应过程如下：

步骤A2：将乙烯通入反应釜中，加入二氯甲烷，在转速为150-200r/min，温度为20-25℃的条件下，搅拌并加入中间体2，调节压强为0.1-0.3MPa，再加入α-二亚胺钯，避光反应20-25h后，向反应液中加入四氢呋喃、浓盐酸、双氧水，在转速为300-500r/min的条件下，搅拌3-5h，加入甲醇沉淀，过滤去除滤液，将底物烘干，制得改性聚乙烯。

进一步，步骤A1所述的季戊四醇和己内酯的摩尔比为1:5.3，中间体1和丙烯酸的摩尔比为1:4。

进一步，步骤A2所述的乙烯、中间体2、α-二亚胺钯的用量比为3mol:0.5mol:500mg，反应液、四氢呋喃、浓盐酸、双氧水的体积比为150:30:1:1。

进一步，所述的改性增强纤维由如下步骤制成：

步骤B1：将玻璃纤维放至马弗炉中，在温度为600-650℃的条件下，焙烧1-1.5h后，降至室温，用去离子水清洗表面，制得预处理玻璃纤维，将预处理玻璃纤维加入多巴胺水溶液中，在转速为200-300r/min，温度为20-25℃，pH值为8-8.5的条件下，进行搅拌20-25h后，过滤去除滤液，将底物烘干，制得改性玻璃纤维；