一种宇航服用的高强度且耐寒的纺织物及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种宇航服用的高强度且耐寒的纺织物及其制造方法，方法包括如下步骤：步骤1、将聚酰亚胺纤维与导热碳纤维混纺后织成织物基底；步骤2、将织物基底置于氨基化合物液体中并在20～50℃下充分浸泡，取出后将其在30～50℃的温度下烘干，得到表面修饰处理后的织物基底；步骤3、将聚脲弹性体均匀喷涂在经过表面修饰处理后的织物基底表面，自然晾干后得到高强度且耐寒的纺织物。本发明专利技术制造的织物表面具有致密的聚脲膜，不仅具有良好的耐寒性能，而且力学强度高。而且力学强度高。而且力学强度高。

【技术实现步骤摘要】
一种宇航服用的高强度且耐寒的纺织物及其制造方法


[0001]本专利技术属于功能面料
，具体是一种宇航服用的高强度且耐寒的纺织物及其制造方法。

技术介绍

[0002]宇航服分为两种，第一种是穿在飞船内部的宇航服，是飞船驾驶舱使用的应急装置，当飞船发生故障时，它可以保护宇航员安全返回地面。第二种是宇航员在飞船外工作时穿的宇航服，用于保证宇航员进入外太空或降落在天体表面完成一定的任务。
[0003]目前，对于第二种是宇航员在飞船外工作时穿的宇航服，常用材料为氨纶尼龙聚合物、聚芳酯纤维、聚四氟乙烯以及聚碳酸酯材料，耐寒性、导热性与高强度不能很好的共存是其存在的问题之一，使得宇航员不能太长时间身着宇航服在太空中从事舱外工作，必须在一定时间范围内返回舱内，给宇航员的舱外工作带来了极大的不便。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目是提供一种宇航服用的高强度且耐寒的纺织物及其制造方法，面料具有高强度和高耐寒性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种宇航服用的高强度且耐寒的纺织物，纺织物基底由导热碳纤维与聚酰亚胺纤维混纺后织造而成且表面涂覆有聚脲涂层，其中：导热碳纤维与聚酰亚胺纤维的重量比为1：(7～10)。
[0007]一种宇航服用的高强度且耐寒的纺织物的制造方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1、将聚酰亚胺纤维与导热碳纤维混纺后织成织物基底；
[0009]步骤2、将织物基底置于氨基化合物液体中并在20～50℃下充分浸泡，取出后将其在30～50℃的温度下烘干，得到表面修饰处理后的织物基底；
[0010]步骤3、将聚脲弹性体均匀喷涂在经过表面修饰处理后的织物基底表面，自然晾干后得到高强度且耐寒的纺织物。
[0011]进一步地，所述步骤1中的聚酰亚胺纤维由如下方法制得：
[0012]按重量份数将40～60份二胺和40～60份二酐溶于酚类溶剂中，并加热至150～215℃，待充分反应后生成聚酰亚胺纺丝浆液，然后利用纺丝工艺得到聚酰亚胺纤维；
[0013]所述二胺是2,4
‑
二氨基
‑
3,5
‑
二甲硫基甲苯、N2
‑
(1
‑
乙基丙基)
‑
4,5
‑
二甲基
‑3‑
硝基
‑
1,2
‑
苯二胺、4
‑
溴
‑3‑
硝基苯
‑
1,2
‑
二胺、4
‑
(4,4,5,5
‑
四甲基
‑
1,3,2
‑
二噁硼烷
‑2‑
基)
‑
1,2
‑
苯二胺或4
‑
溴
‑3‑
甲基苯
‑
1,2
‑
二胺中的一种或多种；
[0014]所述二酐是甲基降冰片烯二酸酐、顺式甲基丁烯二酸酐、4
‑
硝基
‑
1,8
‑
萘二酸酐、β
‑
(4
‑
氯苯基)戊二酸酐、(R)
‑
(+)
‑2‑
乙酰氧基丁二酸酐、4
‑
(2,5
‑
二氧四氢呋喃
‑3‑
基)
‑
1,2,3,4
‑
四氢化萘
‑
1,2
‑
二酸酐或N
‑
(2,6
‑
二乙基苯基甲酰甲基)亚氨基二酸酐中的一种或多种。
[0015]进一步地，所述步骤2中的氨基化合物是二乙烯三胺、三乙烯四胺、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、盐酸多巴胺
‑
13C,15N、聚烯丙基胺盐酸盐或壳聚糖中的一种或多种。
[0016]进一步地，所述步骤2中的浸泡时间和烘干时间均为0.5～1.5h。
[0017]进一步地，所述步骤3中的聚脲弹性体由如下方法制得：
[0018]按照重量份分别取25
‑
40份二异氰酸酯、5
‑
25份增塑剂和0.1
‑
5份纳米导热剂混合，得到组分A；按照重量份分别取30
‑
50份端氨基聚醚、5
‑
15份液体胺类扩链剂和0.01
‑
1.5份催化剂，得到组分B；然后按照重量份将40
‑
56份组分A和40
‑
60份组分B混合并充分搅拌使其充分反应，得到聚脲弹性体。
[0019]进一步地，所述二异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯、十二烷基苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、3,3
‑
二氯代联苯4,4
‑
二异氰酸酯或聚(乙烯己二酸),甲苯基2,4
‑
二异氰酸酯中的一种或多种；
[0020]所述增塑剂是异丁酸十二酯、环丙异戊二酯、二苯甲酸丙二酯或1,2
‑
亚乙烯基碳酸二酯中的一种或多种；
[0021]所述纳米导热剂是纳米碳化硼粉末、纳米二氧化钛粉末、纳米碳化硅粉末、氧化石墨烯粉末、纳米氧化铝粉末或纳米银粉末中的一种或多种；
[0022]所述液体胺类扩链剂是聚己二酸丙二酯、二苯甲酸三乙二酯、双半乳糖甘油二酯或二甲基丙烯酸壬二酯中的一种或多种；
[0023]所述催化剂是硫酸铈铵、苯维溴铵、氯钯酸铵或西托溴铵中的一种或多种。
[0024]进一步地，所述端氨基聚醚是聚醚三元胺或聚醚四元胺中的一种或两种。
[0025]进一步地，所述酚类溶剂由丙泊酚、3
‑
溴苯酚与间甲基苯酚按照质量比1:1:1混合而成，或由丙泊酚与3
‑
溴苯酚按照质量比1:1混合而成。
[0026]本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0027]由于聚酰亚胺纤维耐受接近于绝对零度的极限低温以及极限高温，加之碳纤维具有质轻、高强度、耐高温和耐腐蚀的优点，因此将二者混纺后织成织物基底，使得面料具有优异的力学性能；在织物进行表面涂覆的聚脲涂层，进一步增强了织物的强度和耐寒性。
[0028]本专利技术利用氨基化合物对织物基底进行氨基化处理，使其表面拥有一定的活性，进而能够增强与聚脲薄弹性体之间的结合力，使面料表面形成一层致密的聚脲膜，且聚脲弹性体涂料不易从织物上脱落，从而起到良好的耐寒作用，同时大大提高了材料的强度。
[0029]二胺与二酐单体中的苯环可以提高聚酰亚胺纤维的导热性与稳定性，制造聚脲弹性体时加入增塑剂可以增强材料的柔韧性、断裂拉伸率、降低材料产品的脆性和死褶；扩链剂可以延长反应生成的分子链长度，有效地调节反应体系的反应速度，提高反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宇航服用的高强度且耐寒的纺织物，其特征在于，纺织物基底由导热碳纤维与聚酰亚胺纤维混纺后织造而成且表面涂覆有聚脲涂层，其中：导热碳纤维与聚酰亚胺纤维的重量比为1：(7～10)。2.一种如权利要求1所述的宇航服用的高强度且耐寒的纺织物的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将聚酰亚胺纤维与导热碳纤维混纺后织成织物基底；步骤2、将织物基底置于氨基化合物液体中并在20～50℃下充分浸泡，取出后将其在30～50℃的温度下烘干，得到表面修饰处理后的织物基底；步骤3、将聚脲弹性体均匀喷涂在经过表面修饰处理后的织物基底表面，自然晾干后得到高强度且耐寒的纺织物。3.根据权利要求2所述的宇航服用的高强度且耐寒的纺织物的制造方法，其特征在于，所述步骤1中的聚酰亚胺纤维由如下方法制得：按重量份数将40～60份二胺和40～60份二酐溶于酚类溶剂中，并加热至150～215℃，待充分反应后生成聚酰亚胺纺丝浆液，然后利用纺丝工艺得到聚酰亚胺纤维；所述二胺是2,4
‑
二氨基
‑
3,5
‑
二甲硫基甲苯、N2
‑
(1
‑
乙基丙基)
‑
4,5
‑
二甲基
‑3‑
硝基
‑
1,2
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苯二胺、4
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溴
‑3‑
硝基苯
‑
1,2
‑
二胺、4
‑
(4,4,5,5
‑
四甲基
‑
1,3,2
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二噁硼烷
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基)
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1,2
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苯二胺或4
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溴
‑3‑
甲基苯
‑
1,2
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二胺中的一种或多种；所述二酐是甲基降冰片烯二酸酐、顺式甲基丁烯二酸酐、4
‑
硝基
‑
1,8
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萘二酸酐、β
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(4
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氯苯基)戊二酸酐、(R)
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(+)
‑2‑
乙酰氧基丁二酸酐、4
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(2,5
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二氧四氢呋喃
‑3‑
基)
‑
1,2,3,4
‑
四氢化萘
‑
1,2
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬，吴永乐，苗宗成，赵玉真，贺泽民，宋文琦，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：发明
国别省市：