灵活的抗穿孔复合材料用于抗应用:和碳化物纳米粒子/TPU涂层的阿拉米德织物
Sheng Chu1, Yabo Sun1, Xianjin Hu1
1Innovation Platform of Intelligent and Energy-Saving Textiles, School of Textile Science and Engineering, Tiangong University, Tianjin 300387, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|October 2, 2023
概括
这项研究开发了一种用于防护装备的新复合材料,将纳米颗粒与织物结合起来,以获得更好的穿孔和化学耐药性. 这种先进的材料在恶劣环境中提供了更高的安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 织工程 织工程 织工程
背景情况:
- 设计适用于恶劣环境的个人防护材料需要平衡穿孔/切割阻力和耐化学物质.
- 现有材料在增强另一种特性时,往往会损害一种特性,限制它们的应用.
研究的目的:
- 为个人防护设备开发一种具有增强穿孔/切割抵抗和化学抗性的多功能复合材料.
- 研究将水性修饰的刚性纳米颗粒与热塑性聚氨弹性体和亚拉米德织物结合的协同效应.
主要方法:
- 水性修饰的刚性纳米颗粒与热塑性聚氨弹性体相结合.
- 由此产生的复合材料用高性能阿拉米德织物进行了分层,并采用了削工艺.
- 进行了近静态穿孔测试,线拉出测试,织物破裂强度和撕裂实验.
主要成果:
- 复合材料显示出明显改善的穿孔阻力,刺伤阻力比纯 aramid 织物高 17.14 倍,刀伤阻力比纯 aramid 织物高 5.01 倍.
- 由于纳米粒子增加了线的摩擦力,导致线在冲击能量消散中发挥了更大的作用.
- 复合材料保持了超性和化学抗性 (硫酸,氧化),即使在循环机械磨损后.
结论:
- 开发的复合材料为多功能灵活的耐穿孔设备提供了有前途的解决方案.
- 纳米颗粒的集成有效地提高了机械保护和化学耐用性.
- 这种方法为设计用于苛刻应用的先进保护材料提供了宝贵的见解.
