一种带荧光效果抗高压防护安全帽制造技术

本发明专利技术涉及安全设备制造技术领域，具体涉及一种带荧光效果抗高压防护安全帽。本发明专利技术的带荧光效果抗高压防护安全帽包括外盔体和内衬体，所述内衬体通过缓冲支架与外盔体连接，对于外盔体本发明专利技术采用改性酚醛环氧丙烯酸树脂与金属丝网混合其他添加物质注模压制而成，对于内衬体本发明专利技术采用纤维复合材料与改性碳纤维先编织组网，再用改性超高分子量聚乙烯与其他添加物组合形成的胶黏剂固化形成内衬层。本发明专利技术有效提高了头盔本体的强度，使其具有优异的耐高压、防水、阻燃和防辐射的功效，同时内衬层的制备也提高了佩戴材料的拉伸强度和力学性能，还使得其有一定的抗菌，降低了制造成本，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

A high-pressure protective safety helmet with fluorescent effect

【技术实现步骤摘要】
一种带荧光效果抗高压防护安全帽
本专利技术涉及安全设备制造
，具体涉及一种带荧光效果抗高压防护安全帽。
技术介绍
安全帽是用来保护头顶而戴的钢制或类似原料制的浅圆顶帽子，防止冲击物伤害头部的防护用品。由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成。帽壳呈半球形，坚固、光滑并有一定弹性，打击物的冲击和穿刺动能主要由帽壳承受。帽壳和帽衬之间留有一定空间，可缓冲、分散瞬时冲击力，从而避免或减轻对头部的直接伤害。冲击吸性性能、耐穿刺性能、侧向刚性、电绝缘性、阻燃性是对安全帽的基本技术性能的要求。目前，常见的安全头盔有两种。一种是由金属层盔体和设置在金属层盔体内的高强纤维织物层盔体构成，该安全头盔重量大、刚性太强，不但会使穿戴者的活动能力受到限制，严重影响执行任务时动作的发挥。另一种是由塑料层和设置在塑料层盔体内的高强纤维织物层盔体构成，该安全头盔的塑料层盔体和高强纤维织物层盔体贴合不够紧密，塑料层盔体和高强纤维织物层盔体之间会有一定的空隙，空隙的存在无疑会影响头盔的安全性能，同时而现有的高强度纤维织物层盔体厚度较厚，使防暴头盔非常笨重，舒适性低。此外内衬材料的环保、触感和材质也是作为安全头盔非常重要的指标，现有材料的环保性能和接触感还有待加强。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种带荧光效果抗高压防护安全帽，对外盔体和内衬体的改性制备，有效提高了头盔本体的强度，使其具有优异的耐高压、防水、阻燃和防辐射的功效，同时内衬层的制备也提高了佩戴材料的拉伸强度和力学性能，还使得其有一定的抗菌，降低了制造成本，具有较高的实用价值和良好的应用前景。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术提供了一种带荧光效果抗高压防护安全帽，所述安全帽包括外盔体和内衬体，所述内衬体通过缓冲支架与外盔体连接；所述外盔体的制备方法包括以下步骤：a、按重量份将80-100份酚醛环氧树脂、1-2份催化剂、2-4份阻聚剂混合，升温至95-100℃，加入30-40份由聚乙烯醇缩丁醛和乙醇按照重量比3:1配置成溶液，再加入5-7份正硅酸乙酯，充分反应，再加入2-4份的20wt％二壬基萘二磺酸以及20-30份由7-二甲基-6-辛烯酸和丙烯酸按照1:2组成的混合溶液，100-110℃下保温2-4小时，后冷却，冷却过程中加入4-6份苯胺、3-5份植物油酸混合均匀得到改性酚醛环氧丙烯酸树脂备用；b、按照质量百分比准备原料Si为0.3-0.5％，Mg为0.9-1.2％，Ce为0.1-0.2%，Cu为0.5-0.7％，Mn为0.2-0.5％，Ti为0.015-0.03％，Zn为4-8%，B为0.0006-0.0012％，不大于0.025％的杂质，余量为铝；按照上述质量百分比进行备料，其中，铝、锌和镁采用铝锭、锌锭和镁锭，将铝锭加热熔化，再加入镁锭和锌锭，搅拌熔化，接着加入铈，升温至870-940℃后保温直至熔清，再加入其它组分，得到铝合金基液，加入精炼剂，再通入氩气对铝合金液进行精炼，扒渣、静置，放入流槽，再加入晶粒细化剂进行在线晶粒细化处理，接着浇铸成圆锭，然后挤压成粗丝，最后拉拔成合金丝，最后编织成金属丝网，网眼密度在18-24洞每平方厘米；c、按重量将50-60份ABS、20-30份步骤a制备的改性酚醛环氧丙烯酸树脂、2-5份聚乙烯接枝马来酸酐、7-9份的阻燃剂、4-6份碳纤维、2-4份抗菌剂、0.5-1份无机填料、0.5-1份抗静电剂、0.2-0.4份分散剂和0.2-0.4份抗氧化剂混合均匀后置于双螺杆螺旋机中经熔融挤出造粒制得混合物备用；所述无机填充物为云母粉、硅藻土、滑石粉和改性碳纳米管按照3:2:2:1组成的混合物；所述改性碳纳米管为羟基化的碳纳米管；d、将制备的金属丝网铺设在外盔体模具的中间，将步骤c制备的混合物，搅拌熔化得到熔融物，然后采用130MPa的注塑压力将熔融物注入温度为80-90℃、背压为6-7MPa的模具中，维持保压压力在65-80MPa，保压维持时间为0.5-0.9s，即得到外盔体；所述内衬体的制备方法为：a、按照重量份将20-30份花岗岩、10-20份石英、4-6份碳酸盐、2-4份硫酸盐和3-5份石墨烯混合送入熔炉内，并高温融化成熔融液，超声波振荡处理，然后再加入一定质量的PLA聚合物，在常温下经过磁力搅拌器的搅拌，最后再进行超声波振荡处理通过金属喷嘴直接喷出而成无机纤维，再在纤维表面均匀涂覆一层浸润剂，沉积到接收滚筒上，得到厚度均匀的纤维复合材料送入烘箱内进行分段式烘干备用；b、将超高分子量聚乙烯在浓硫酸溶液中浸渍10-20秒后取出，清水洗涤干燥后，置于改性氧化石墨烯溶液中，浸渍4-10分钟后，取出干燥，继而置于乙醇蒸汽中，50-100分钟后，取出干燥，即得改性超高分子量聚乙烯；c、按照重量份将2-4份的纳米二氧化钛、3-5份二氧化硅、1-3份气相白炭黑、2-4份环氧树脂、0.4-0.5份季戊四醇硬脂酸酯、1-2份硬脂酸、6-8份丙烯酸以及30-40份步骤b制备的改性超高分子量聚乙烯在反应釜中加热搅拌成熔融状态备用；d、将制备的无机纤维和改性碳纤维按照重量比4:1制成网状物得到纤维基底层，再将步骤c制备的熔融状物质通过成形挤出设备浇淋在所述纤维增强层上，挤出成型，固化形成内衬层。优选地，所述外盔体的制备方法的步骤c中还加入5-6份的金属及氧化物粉末，所述金属及氧化物粉末为钨粉、氧化铋粉和钽粉按照质量比2:1:1混合而成。优选地，所述外盔体的制备方法的步骤c中还加入2-4份的荧光粉材料，所述荧光粉材料为硫化锌掺银、硫化锌掺铜和硫化锌掺铝按照3:1:2组成的混合物。优选地，所述内衬体的制备方法中步骤d中的改性碳纤维制备方法为：将碳纤维长丝置于用N,N-二甲基乙酰胺溶液进行润湿后，在90-110℃温度下处理35分钟，清水洗涤后进行干燥，继而置于氧化石墨烯溶液中，浸渍8分钟后，取出干燥，继而置于90-120℃乙醇蒸汽中，70-90分钟后，再加入N-甲基吡咯烷酮溶液中，并向N-甲基吡咯烷酮溶液中加入对苯二胺和均苯四甲酸二酐；对苯二胺与均苯四甲酸二酐的摩尔比为1.15:1，120-140℃反应1-1.5小时后，取出在100℃下干燥，制得改性碳纤维长丝。优选地，所述改性氧化石墨烯溶液中的改性氧化石墨烯制备方法为：将氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚与分散剂，按质量比50:1.5:1:15加入细胞粉碎或超声仪中分散均匀的混合溶液，再将混合溶液3倍体积的、质量浓度为9wt%的水溶性聚酰胺酸溶液在0.5-1h内匀速滴加到混合溶液中，制得溶胶；将溶胶静置至少12h后在惰性气氛围下，以3℃/min的升温速率将溶胶升温至300℃，并保持1-2h，然后以7℃/min的升温速率继续升温至400℃，并保持2-4h，对产物依次进行超声波碱洗、超声波清洗、酸洗、超声波水洗，再干燥以及粉碎后，制得粒径为0.2-0.4微米的改性氧化石墨烯。优选地，所述内衬体制备方法中步骤a中分段式烘干具体步骤为：前段烘干从20-30℃以3℃/min升温到90℃，随后以90℃的温度保温50-60min；中段烘干从90℃以0.5℃/min升温到105℃，随后以105℃保温60min；后段烘干从105℃升温到110℃，以110保温140min，以将纤维表面上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带荧光效果抗高压防护安全帽，其特征在于，所述安全帽包括外盔体和内衬体，所述内衬体通过缓冲支架与外盔体连接；所述外盔体的制备方法包括以下步骤：a、按重量份将80‑100份酚醛环氧树脂、1‑2份催化剂、2‑4份阻聚剂混合，升温至95‑100℃，加入30‑40份由聚乙烯醇缩丁醛和乙醇按照重量比3:1配置成溶液，再加入5‑7份正硅酸乙酯，充分反应，再加入2‑4份的20wt％二壬基萘二磺酸以及20‑30份由7‑二甲基‑6‑辛烯酸和丙烯酸按照1:2组成的混合溶液，100‑110℃下保温2‑4小时，后冷却，冷却过程中加入4‑6份苯胺、3‑5份植物油酸混合均匀得到改性酚醛环氧丙烯酸树脂备用；b、按照质量百分比准备原料Si为0.3‑0.5％，Mg为0.9‑1 .2％，Ce为0.1‑0.2%，Cu为0 .5‑0.7％，Mn为0 .2‑0 .5％，Ti为0 .015‑0 .03％，Zn为4‑8%，B为0 .0006‑0 .0012％，不大于0.025％的杂质，余量为铝；按照上述质量百分比进行备料，其中，铝、锌和镁采用铝锭、锌锭和镁锭，将铝锭加热熔化，再加入镁锭和锌锭，搅拌熔化，接着加入铈，升温至870‑940℃后保温直至熔清，再加入其它组分，得到铝合金基液，加入精炼剂，再通入氩气对铝合金液进行精炼，扒渣、静置，放入流槽，再加入晶粒细化剂进行在线晶粒细化处理，接着浇铸成圆锭，然后挤压成粗丝，最后拉拔成合金丝，最后编织成金属丝网，网眼密度在18‑24洞每平方厘米；c、按重量将50‑60份ABS、20‑30份步骤a制备的改性酚醛环氧丙烯酸树脂、2‑5份聚乙烯接枝马来酸酐、7‑9份的阻燃剂、4‑6份碳纤维、2‑4份抗菌剂、0.5‑1份无机填料、0.5‑1份抗静电剂、0.2‑0.4份分散剂和0.2‑0.4份抗氧化剂混合均匀后置于双螺杆螺旋机中经熔融挤出造粒制得混合物备用；所述无机填充物为云母粉、硅藻土、滑石粉和改性碳纳米管按照3:2:2:1组成的混合物；所述改性碳纳米管为羟基化的碳纳米管；d、将制备的金属丝网铺设在外盔体模具的中间，将步骤c制备的混合物，搅拌熔化得到熔融物，然后采用130MPa的注塑压力将熔融物注入温度为80‑90℃、背压为6‑7 MPa的模具中，维持保压压力在65‑80MPa，保压维持时间为0.5‑0.9s，即得到外盔体；所述内衬体的制备方法为：a、按照重量份将20‑30份花岗岩、10‑20份石英、4‑6份碳酸盐、2‑4份硫酸盐和3‑5份石墨烯混合送入熔炉内，并高温融化成熔融液，超声波振荡处理，然后再加入一定质量的PLA聚合物，在常温下经过磁力搅拌器的搅拌，最后再进行超声波振荡处理通过金属喷嘴直接喷出而成无机纤维，再在纤维表面均匀涂覆一层浸润剂，沉积到接收滚筒上，得到厚度均匀的纤维复合材料送入烘箱内进行分段式烘干备用；b、将超高分子量聚乙烯在浓硫酸溶液中浸渍10‑20秒后取出，清水洗涤干燥后，置于改性氧化石墨烯溶液中，浸渍4‑10分钟后，取出干燥，继而置于乙醇蒸汽中，50‑100分钟后，取出干燥，即得改性超高分子量聚乙烯；c、按照重量份将2‑4份的纳米二氧化钛、3‑5份二氧化硅、1‑3份气相白炭黑、2‑4份环氧树脂、0.4‑0.5份季戊四醇硬脂酸酯、1‑2份硬脂酸、6‑8份丙烯酸以及30‑40份步骤b制备的改性超高分子量聚乙烯在反应釜中加热搅拌成熔融状态备用；d、将制备的无机纤维和改性碳纤维按照重量比4:1制成网状物得到纤维基底层，再将步骤c制备的熔融状物质通过成形挤出设备浇淋在所述纤维增强层上，挤出成型，固化形成内衬层；所述改性碳纤维制备方法为：将碳纤维长丝置于用N ,N‑二甲基乙酰胺溶液进行润湿后，在90‑110℃温度下处理35分钟，清水洗涤后进行干燥，继而置于氧化石墨烯溶液中，浸渍8分钟后，取出干燥，继而置于90‑120℃乙醇蒸汽中，70‑90分钟后，再加入N‑甲基吡咯烷酮溶液中，并向N‑甲基吡咯烷酮溶液中加入对苯二胺和均苯四甲酸二酐；对苯二胺与均苯四甲酸二酐的摩尔比为1.15:1，120‑140℃反应1‑1.5小时后，取出在100℃下干燥，制得改性碳纤维长丝。...

【技术特征摘要】
1.一种带荧光效果抗高压防护安全帽，其特征在于，所述安全帽包括外盔体和内衬体，所述内衬体通过缓冲支架与外盔体连接；所述外盔体的制备方法包括以下步骤：a、按重量份将80-100份酚醛环氧树脂、1-2份催化剂、2-4份阻聚剂混合，升温至95-100℃，加入30-40份由聚乙烯醇缩丁醛和乙醇按照重量比3:1配置成溶液，再加入5-7份正硅酸乙酯，充分反应，再加入2-4份的20wt％二壬基萘二磺酸以及20-30份由7-二甲基-6-辛烯酸和丙烯酸按照1:2组成的混合溶液，100-110℃下保温2-4小时，后冷却，冷却过程中加入4-6份苯胺、3-5份植物油酸混合均匀得到改性酚醛环氧丙烯酸树脂备用；b、按照质量百分比准备原料Si为0.3-0.5％，Mg为0.9-1.2％，Ce为0.1-0.2%，Cu为0.5-0.7％，Mn为0.2-0.5％，Ti为0.015-0.03％，Zn为4-8%，B为0.0006-0.0012％，不大于0.025％的杂质，余量为铝；按照上述质量百分比进行备料，其中，铝、锌和镁采用铝锭、锌锭和镁锭，将铝锭加热熔化，再加入镁锭和锌锭，搅拌熔化，接着加入铈，升温至870-940℃后保温直至熔清，再加入其它组分，得到铝合金基液，加入精炼剂，再通入氩气对铝合金液进行精炼，扒渣、静置，放入流槽，再加入晶粒细化剂进行在线晶粒细化处理，接着浇铸成圆锭，然后挤压成粗丝，最后拉拔成合金丝，最后编织成金属丝网，网眼密度在18-24洞每平方厘米；c、按重量将50-60份ABS、20-30份步骤a制备的改性酚醛环氧丙烯酸树脂、2-5份聚乙烯接枝马来酸酐、7-9份的阻燃剂、4-6份碳纤维、2-4份抗菌剂、0.5-1份无机填料、0.5-1份抗静电剂、0.2-0.4份分散剂和0.2-0.4份抗氧化剂混合均匀后置于双螺杆螺旋机中经熔融挤出造粒制得混合物备用；所述无机填充物为云母粉、硅藻土、滑石粉和改性碳纳米管按照3:2:2:1组成的混合物；所述改性碳纳米管为羟基化的碳纳米管；d、将制备的金属丝网铺设在外盔体模具的中间，将步骤c制备的混合物，搅拌熔化得到熔融物，然后采用130MPa的注塑压力将熔融物注入温度为80-90℃、背压为6-7MPa的模具中，维持保压压力在65-80MPa，保压维持时间为0.5-0.9s，即得到外盔体；所述内衬体的制备方法为：a、按照重量份将20-30份花岗岩、10-20份石英、4-6份碳酸盐、2-4份硫酸盐和3-5份石墨烯混合送入熔炉内，并高温融化成熔融液，超声波振荡处理，然后再加入一定质量的PLA聚合物，在常温下经过磁力搅拌器的搅拌，最后再进行超声波振荡处理通过金属喷嘴直接喷出而成无机纤维，再在纤维表面均匀涂覆一层浸润剂，沉积到接收滚筒上，得到厚度均匀的纤维复合材料送入烘箱内进行分段式烘干备用；b、将超高分子量聚乙烯在浓硫酸溶液中浸渍10-20秒后取出，清水洗涤干燥后，置于改性氧化石墨烯溶液中，浸渍4-10分钟后，取出干燥，继而置于乙醇蒸汽中，50-100分钟后，取出干燥，即得改性超高分子量聚乙烯；c、按照重量份将2-4份的纳米二氧化钛、3-5份二氧化硅、1-3份气相白炭黑、2-4份环氧树脂、0.4-0.5份季戊四醇硬脂酸酯、1-2份硬脂酸、6-8份丙烯酸以及30-40份步骤b制备的改性超高分子量聚乙烯在反应釜中加热搅拌成熔融状态备用；d、将制备的无机纤维和改性碳纤维按照重量比4:1制成网状物得到纤维基底层，再将步骤c制备的熔融状物质通过成形挤出设备浇淋在所述纤维增强层上，挤出成型，固化形成内衬层；所述改性碳纤维制备方法为：将碳纤维长丝置于用N,N-二甲基乙酰胺溶液进行润湿后，在90-110℃温度下处理35分钟，清水洗涤后进行干燥，继而置于氧化石墨烯溶液中，浸渍8分钟后，取出干燥，继而置于90-120℃乙醇蒸汽中，70-90分钟后，再加入N-甲基吡咯烷酮溶液中，并向N-甲基吡咯烷酮溶液中加入对苯二胺和均苯四甲酸二酐；对苯二胺与均苯四甲酸二酐的摩尔比为1.15:1，120-140℃反应1-1.5小时后，取出在100℃下干燥，制得改性碳纤维长丝。2.根据权利要求1中所述的一种带荧光效果抗高压防护安全帽，其特征在于，所述外盔体的制备方法的步骤c中还加入2-4份的荧光粉材料，所述荧光粉材料为硫化锌掺银、硫化锌掺铜和硫化锌掺铝按照3:1:2组成的混合物。3.根据权利要求1中所述的一种带荧光效果抗高压防护安全帽，其特征在于，所述改性氧化石墨烯溶液中的改性氧化石墨烯制备方法为：将氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚与分散剂，按质量比50:1.5:1:15加入细胞粉碎或超声仪中分散均匀的混合溶液，再将混合溶液3倍体积的、质量浓度为9wt%的水溶性聚酰胺酸溶液在0.5-1h内匀速滴加到混合溶液中，制得溶胶；将溶胶静置至少12h后在惰性气氛围下，以3℃/min的升...

【专利技术属性】
技术研发人员：田开贵，任仕辉，方有祥，
申请(专利权)人：合肥铭佑高温技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34