剪切增稠流體-超高分子聚乙烯織物柔性防護材料的制備及防刺性能研究.pdf

1、隨著恐怖主義的威脅遍及全球，個人防護意識逐漸增強，安全防護成為一個世界關(guān)注的問題。由于包括我國在內(nèi)的全球許多國家對槍械實行管制，因此來自匕首、刺刀等尖利銳器成為主要的威脅來源，這使得近身防刺材料的研究和開發(fā)成為當(dāng)今的熱點。
　　 本文研究了一種先進的由剪切增稠流體(STF)和超高分子聚乙烯(UHMWPE)織物復(fù)合制備的防刺材料。采用溶膠-凝膠法制備納米二氧化硅粉末，采用激光粒徑分析儀、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)和

2、紅外光譜儀(FTIR)分析其粒徑大小和物相。采用機械攪拌法制備剪切增稠流體(STF)，通過旋轉(zhuǎn)流變儀測試STF的流變性能及其性能影響因素。采用靜態(tài)浸漬法將STF與UHMWPE纖維織物復(fù)合制備STF/UHMWPE復(fù)合材料，通過掃描電鏡(SEM)表征復(fù)合織物的形貌微觀，采用自制沖擊試驗裝置對復(fù)合材料進行動態(tài)防穿刺試驗，對復(fù)合材料的防刀、防錐性能進行分析。
　　 試驗結(jié)果表明:溶膠-凝膠法制備而成的SiO2粉末為非晶無定形態(tài)，呈球形，

3、粒徑大小在500nm左右。
　　 混合分散體系具有良好的剪切增稠性能，并且受到SiO2質(zhì)量分數(shù)、分散介質(zhì)種類的影響。通過對UHMWPE/STF復(fù)合織物進行微觀結(jié)構(gòu)分析，顯示納米二氧化硅能夠均勻地分布在單根纖維和纖維束之間。
　　 經(jīng)STF浸漬后的UHMWPE/STF復(fù)合織物的抗穿刺力有明顯的提高，說明在動態(tài)穿刺過程中流體發(fā)生剪切增稠效應(yīng)，從而使得織物的防穿刺力得到提高。
　　 通過對橡膠基底進行空白試驗，將防穿刺