抗穿刺性提高近50%！_天天快看

(相關(guān)資料圖)

在芳綸織物(AF;AF/PAE)表面涂覆水溶性聚丙烯酸酯乳液(PAE)，制備了柔軟的復(fù)合織物。AF/PAE織物的單位面積重量?jī)H比AF織物高7.1%。在刺突作用下，AF/PAE的最大載荷和吸能能力都比AF高4.5倍左右，在相同的面重或厚度下，AF/PAE的抗刺突性能優(yōu)于剪切增稠液(STF)浸漬AF (AF/STF)和聚氨酯(PU)噴涂AF (AF/PU)。

然后將羧基多壁碳納米管（MWCNTs-COOH; 0.4 wt %）添加到AF/PAE中，以進(jìn)一步增強(qiáng)復(fù)合織物的抗穿刺性。添加MWCNTs-COOH后，AF/PAE的抗穿刺性提高了約49.2%。

耐刀割的織物有助于防止受傷和挽救生命。但是一把足夠鋒利的刀或非常有力的刺戳可以穿透其中一些材料。日前，研究人員在 ACS Applied Nano Materials 報(bào)告說(shuō)，碳納米管和聚丙烯酸酯加強(qiáng)了傳統(tǒng)的芳綸，以生產(chǎn)出輕質(zhì)、柔軟的織物，提供更好的保護(hù)。應(yīng)用包括防刺服裝、頭盔和鞋墊，以及防切割包裝。

軟質(zhì)防彈衣通常由芳綸、超高分子量聚乙烯或碳纖維和玻璃織物制成。它們的抗穿刺性部分取決于這些材料內(nèi)部紗線纖維之間的摩擦。在某種程度上，更大的摩擦意味著更大的保護(hù)。制造商可以通過(guò)粗糙化纖維表面來(lái)增加摩擦力，但這需要復(fù)雜的工藝，而且產(chǎn)品良率低。

或者，可以通過(guò)添加另一種成分來(lái)增強(qiáng)紗線之間的粘合力，例如純?cè)龀硪海⊿TF）或聚氨酯（PU）涂層。但這些復(fù)合織物不能同時(shí)滿足薄、柔、輕的要求。天津工業(yè)大學(xué)的Ting-Ting Li，Xing-Xiang Zhang及其同事希望找到另一種方法，在滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)提高性能。

研究人員測(cè)試了聚丙烯酸酯乳液(PAE)、STF和PU作為芳綸織物涂層。在模擬刺傷試驗(yàn)中，涂有PAE的芳綸織物比單獨(dú)使用或與STF或PU結(jié)合使用的未涂覆材料性能更好。

眾所周知，碳納米管可以使復(fù)合材料更堅(jiān)韌，將它們添加到芳綸/PAE中可以進(jìn)一步提高抗沖擊性。研究小組表示，這是因?yàn)樘技{米管在纖維之間建立了橋梁，從而增加了摩擦。碳納米管還形成了一個(gè)薄的保護(hù)性網(wǎng)絡(luò)，將應(yīng)力從撞擊點(diǎn)分散開，并有助于防止纖維崩解。據(jù)研究人員介紹，這種新型輕質(zhì)、柔韌、抗刺的復(fù)合織物在軍事和民用方面都很有用。

標(biāo)簽：