一种防刺穿材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种防刺穿材料，所述材料按重量份数包括以下组分：纤维60～100份、基质树脂2～14份、交联剂0.5～3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80～100份、聚苯乙烯10～40份、顺丁胶5～20份、环烷油5～30份、偶氮二甲酰胺0.5～3份、硬脂酸锌0.5～2份、氧化锌0.5～2份、纳米陶瓷粉10～15份。本发明还公开了该材料的制备方法。本发明由于采用芳纶纤维和玻璃纤维，且加入纳米陶瓷粉，因而防刺穿材料的防穿刺效果好，有足够的强度来抵抗尖锐异物的穿刺；本发明柔软度适中，具有高耐磨性和较好的硬度；配方材料易得，价格便宜，加工方便。
【专利说明】一种防刺穿材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防刺穿材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，防刺穿材料在很多领域起到很大的作用。防刺穿材料可以用来制作公安、城 管等衣服，还可以用来制作需要在高山等复杂环境下的鞋底等。
[0003]例如，目前成鞋鞋底通常是由橡塑外底、中底和鞋垫组成，不具备抗刺穿性能。但 是某些特殊环境下，例如矿山、抗震救灾、丛林探险、部队训练作战等特殊场合下，要求鞋底 具备一定的抗刺穿性能，防止竹签、钢钉等锐利的物体穿透鞋底，扎伤足部。为了使成鞋具 备抗刺穿性能，市场所用的抗刺穿材料主要有金属及合金材料、底革材料和纺织物材料3 种；由于金属材料导热快，粘合性能差和曲挠性能差等性质，大大影响了鞋靴的穿着性和舒 适性，所以逐渐被淘汰。底革材料虽具有良好的吸汗性、耐湿性和透水汽性能，但由于其抗 刺穿等级较低，而满足不了当前作故鞋靴对抗刺穿性能的要求。而且在使用的过程中，不仅 需要鞋中底具有较好的防穿刺性，还需要其具有较好的耐磨性和柔韧性。
[0004] 因此，开发一种具有较好防穿刺性、较好耐磨性和较好柔韧性的防刺穿材料成为 亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种防刺穿材料及其制备 方法。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
[0007]本发明一种防刺穿材料，所述材料按重量份数包括以下组分：
[0008] 纤维60?100份、基质树脂2?14份、交联剂0. 5?3份、苯乙烯一丁二烯嵌段 共聚物80?100份、聚苯乙烯10?40份、顺丁胶5?20份、环烷油5?30份、偶氮二甲 酰胺〇. 5?3份、硬脂酸锌0. 5?2份、氧化锌0. 5?2份、纳米陶瓷粉10?15份。
[0009]优选地，所述材料按重量份数包括以下组分：
[0010] 纤维70?80份、基质树脂5?10份、交联剂1?3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚 物80?100份、聚苯乙烯15?40份、顺丁胶10?20份、环烷油15?30份、偶氮二甲酰 胺0. 5?3份、硬脂酸锌0. 5?2份、氧化锌0. 5?2份、纳米陶瓷粉10?15份。
[0011] 优选地，所述材料按重量份数包括以下组分：
[0012] 纤维80份、基质树脂10份、交联剂3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80份、聚苯 乙烯40份、顺丁胶20份、环烷油30份、偶氮二甲酰胺3份、硬脂酸锌0. 5份、氧化锌2份、 纳米陶瓷粉15份。
[0013]进一步地，所述的纤维为芳纶纤维或者玻璃纤维中的一种或两种。
[0014]进一步地，所述芳纶纤维的纤维长度为1mm?2_。
[0015]进一步地，所述玻璃纤维的纤维长度为1mm?2_。
[0016] 进一步地，其特征在于，所述基质树脂是聚乙烯。
[0017] 进一步地，所述纳米陶瓷粉是纳米Y203陶瓷粉或者Zr02陶瓷粉中的一种或两种。
[0018] 进一步地，所述的交联剂是三烯丙基异三聚氰酸酯。
[0019] -种防刺穿材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0020] (1)配置原料，所述原料按按重量份数包括：
[0021] 纤维60?100份、基质树脂2?14份、交联剂0. 5?3份、苯乙烯一丁二烯嵌段 共聚物80?100份、聚苯乙烯10?40份、顺丁胶5?20份、环烷油5?30份、偶氮二甲 酰胺〇. 5?3份、硬脂酸锌0. 5?2份、氧化锌0. 5?2份、纳米陶瓷粉10?15份；
[0022] (2)按依次加入配方原料纤维、基质树脂、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚 苯乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌，高搅5?7分钟后，移入密炼机； 加入纳米陶瓷粉，密炼15?30分钟，在温度90?100°C时出料；在温度150°C时，经压膜成 型机模压成型，检验，既为成品。
[0023] 芳纶全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺"，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强 度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5?6倍，模量为钢丝 的2?3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解， 不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。
[0024] 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性 强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料 经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微 米，相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。
[0025] 纳米功能陶瓷很好地解决了陶瓷的脆性问题，将纳米金属颗粒尤其是高温合金相 制成的纳米颗粒，加入到陶瓷材料中，可以使陶瓷的韧性和抗冲击力得到很大的提高，又不 降低原有的强度和硬度，综合了陶瓷和金属两方面的优势，如纳米Y203和Zr02在较低温度 烧结的陶瓷具有很高的韧性和强度。
[0026] 本发明所达到的有益效果是：
[0027] 本发明由于采用芳纶纤维和玻璃纤维，且加入纳米陶瓷粉，因而防刺穿材料的防 穿刺效果好，有足够的强度来抵抗尖锐异物的穿刺；本发明柔软度适中，具有高耐磨性和较 好的硬度；配方材料易得，价格便宜，加工方便。
【具体实施方式】
[0028] 以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用 于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029] 实施例1
[0030] (1)配置原料，所述原料按按重量份数包括：
[0031] 芳纶纤维60份、聚乙烯2份、交联剂0. 5份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80份、聚 苯乙烯10份、顺丁胶5份、环烷油5份、偶氮二甲酰胺0. 5份、硬脂酸锌0. 5份、氧化锌0. 5 份、纳米Y203陶瓷粉10份；其中，芳纶纤维的纤维长度为1mm;
[0032] (2)按依次加入配方原料纤维、聚乙烯、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯 乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌，高搅5?7分钟后，移入密炼机；力口 入Y203纳米陶瓷粉，密炼15分钟，在温度90?100°C时出料；在温度150°C时，经压膜成型 机模压成型，检验，既为成品。
[0033]实施例2
[0034] (1)配置原料，所述原料按按重量份数包括：
[0035]玻璃纤维100份、聚乙烯14份、交联剂3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物100份、聚 苯乙烯40份、顺丁胶20份、环烷油30份、偶氮二甲酰胺3份、硬脂酸锌2份、氧化锌2份、 纳米Y203陶瓷粉15份；其中，玻璃纤维的纤维长度为2mm;
[0036] (2)按依次加入配方原料纤维、聚乙烯、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯 乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌，高搅5?7分钟后，移入密炼机；力口 入Y203纳米陶瓷粉，密炼30分钟，在温度90?100°C时出料；在温度150°C时，经压膜成型 机模压成型，检验，既为成品。
[0037] 实施例3
[0038] (1)配置原料，所述原料按按重量份数包括：
[0039] 芳纶纤维80份、聚乙烯10份、交联剂3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80份、聚 苯乙烯40份、顺丁胶20份、环烷油30份、偶氮二甲酰胺3份、硬脂酸锌0. 5份、氧化锌?2 份、Zr02陶瓷粉15份；其中，芳纶纤维的纤维长度为mm;
[0040] (2)按依次加入配方原料纤维、聚乙烯、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯 乙烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌，高搅5?7分钟后，移入密炼机；力口 入Zr02纳米陶瓷粉，密炼20分钟，在温度90?100°C时出料；在温度150°C时，经压膜成型 机模压成型，检验，既为成品。
[0041] 下表是实施例1?3以及对比例的检测对比表：
[0042]
【权利要求】
1. 一种防刺穿材料，其特征在于，所述材料按重量份数包括以下组分： 纤维60?100份、基质树脂2?14份、交联剂0. 5?3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚 物80?100份、聚苯乙烯10?40份、顺丁胶5?20份、环烷油5?30份、偶氮二甲酰胺 0. 5?3份、硬脂酸锌0. 5?2份、氧化锌0. 5?2份、纳米陶瓷粉10?15份。
2. 根据权利要求1所述的一种防刺穿材料，其特征在于，所述材料按重量份数包括以 下组分： 纤维70?80份、基质树脂5?10份、交联剂1?3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物 80?100份、聚苯乙烯15?40份、顺丁胶10?20份、环烷油15?30份、偶氮二甲酰胺 0. 5?3份、硬脂酸锌0. 5?2份、氧化锌0. 5?2份、纳米陶瓷粉10?15份。
3. 根据权利要求2所述的一种防刺穿材料，其特征在于，所述材料按重量份数包括以 下组分： 纤维80份、基质树脂10份、交联剂3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物80份、聚苯乙烯 40份、顺丁胶20份、环烷油30份、偶氮二甲酰胺3份、硬脂酸锌0. 5份、氧化锌2份、纳米陶 瓷粉15份。
4. 根据权利要求1?3任一所述的一种防刺穿材料，其特征在于，所述的纤维为芳纶纤 维或者玻璃纤维中的一种或两种。
5. 根据权利要求4所述的一种防刺穿材料，其特征在于，所述芳纶纤维的纤维长度为 1mm ?2mm〇
6. 根据权利要求4所述的一种防刺穿材料，其特征在于，所述玻璃纤维的纤维长度为 1mm ?2mm〇
7. 根据权利要求1?3任一所述的一种防刺穿材料，其特征在于，所述基质树脂是聚乙 烯。
8. 根据权利要求1?3任一所述的一种防刺穿材料，其特征在于，所述纳米陶瓷粉是纳 米Y2〇3陶瓷粉或者Zr0 2陶瓷粉中的一种或两种。
9. 根据权利要求1?3任一所述的一种防刺穿材料，其特征在于，所述的交联剂是三烯 丙基异三聚氰酸酯。
10. -种防刺穿材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 配置原料，所述原料按按重量份数包括： 纤维60?100份、基质树脂2?14份、交联剂0. 5?3份、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚 物80?100份、聚苯乙烯10?40份、顺丁胶5?20份、环烷油5?30份、偶氮二甲酰胺 0. 5?3份、硬脂酸锌0. 5?2份、氧化锌0. 5?2份、纳米陶瓷粉10?15份； (2) 按依次加入配方原料纤维、基质树脂、交联剂、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙 烯、顺丁胶、环烷油、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、氧化锌，高搅5?7分钟后，移入密炼机；加入 纳米陶瓷粉，密炼15?30分钟，在温度90?100°C时出料；在温度150°C时，经压膜成型机 模压成型，检验，既为成品。
【文档编号】C08K13/04GK104277409SQ201410555333
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月27日 优先权日:2014年9月27日
【发明者】赵东奇 申请人:赵东奇