本申請涉及一種防護(hù)材料，特別是一種碳納米管防彈復(fù)合纖維膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

從古至今，個體防護(hù)材料一直是安全的保證。隨著社會發(fā)展，國內(nèi)外沖突矛盾存在，槍械威力的提高，軍用防護(hù)材料的需求日趨重要，而且更需要在保證防護(hù)的前提下考慮輕質(zhì)、柔性、舒適性。傳統(tǒng)的防護(hù)材料無法滿足這些新的要求。例如，傳統(tǒng)硬質(zhì)防護(hù)材料多采用鋼板等金屬防護(hù)于人們身體前后方，其重量、體積較大，且為剛性結(jié)構(gòu)，不便穿戴，且穿戴后嚴(yán)重限制人體的活動，穿著舒適性、透氣性差。而近年來常用的軟質(zhì)防護(hù)材料主要是利用芳綸、UHMWPEPE纖維等高性能纖維材料制備其雖然較之鋼板等在重量方面有一定的減輕，但仍然需要將高性能纖維材料緊密化制備為插板以實現(xiàn)防護(hù)目的，使得此類軟質(zhì)防護(hù)材料仍結(jié)構(gòu)硬實、重量也仍高達(dá)6kg/m²，不便于穿著，穿戴舒適性仍然較差。

碳納米管具有質(zhì)量輕、力學(xué)性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)柔韌性好、以及耐腐蝕和阻燃特性等優(yōu)良性能，有望用于改善防彈材料的性能。相應(yīng)的，研究人員也已經(jīng)開展了一些相關(guān)研究。例如CN1515406A通過將碳納米管純化與分散處理，并與氧化硼反應(yīng)合成碳化硼原料，再進(jìn)行后續(xù)處理制造出一種防彈涂層。根據(jù)該方法制成的防彈涂層硬度高，但是所制得的硬質(zhì)防護(hù)材料不符合柔軟輕質(zhì)的要求。又如，張翠等將碳納米管純化后混合偶聯(lián)劑、膠粘劑涂敷到UHMWPE上，制備出復(fù)合防護(hù)材料，該防護(hù)材料中系是將碳納米管作為增強(qiáng)組分，一方面對于防護(hù)材料的可穿戴性和穿戴舒適性并無改善，另一方面也僅能小幅提升防護(hù)材料的防彈性能，防護(hù)材料的防彈功能主要還是由UHMWPE材料提供的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請的主要目的在于提供一種碳納米管防彈復(fù)合纖維膜及其制備方法與應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本申請采用的技術(shù)方案包括：

本申請實施例提供了一種碳納米管防彈復(fù)合纖維膜，其包括復(fù)數(shù)根第一纖維與復(fù)數(shù)根第二纖維交織形成的二維面狀結(jié)構(gòu)，其中至少部分的第一纖維于所述二維面狀結(jié)構(gòu)所在平面或曲面上沿第一方向取向，至少部分的第二纖維于所述二維面狀結(jié)構(gòu)所在平面或曲面上沿第二方向取向，所述第一纖維為碳納米管纖維，所述第二纖維包括高性能聚合物纖維。

在一些較佳實施方案中，至少于所述第一纖維表面和/或所述第二纖維表面還包覆有樹脂材料。

在一些較佳實施方案中，復(fù)數(shù)根第一纖維及復(fù)數(shù)根第二纖維于所述二維面狀結(jié)構(gòu)所在的平面或曲面上密集排布，并且至少兩根第一纖維之間和/或至少兩根第二纖維之間和/或至少一根第一纖維與至少一根第二纖維之間還經(jīng)樹脂材料連接。

在一些較佳實施方案中，所述碳納米管纖維是經(jīng)致密化處理過的。

在一些較佳實施方案中，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜包括兩個以上所述的二維面狀結(jié)構(gòu)，并且該兩個以上二維面狀結(jié)構(gòu)沿垂直于所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜表面的方向?qū)盈B設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述碳納米管纖維包括采用立式浮動CVD生長法連續(xù)生長形成的碳納米管纖維。

進(jìn)一步的，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜是柔性膜，其具有良好透氣性、低密度、低膜厚、高力學(xué)強(qiáng)度、良好柔韌性和優(yōu)異的動態(tài)、靜態(tài)吸能性能。

本申請實施例還提供了一種碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的制備方法，其包括：

提供復(fù)數(shù)根第一纖維及復(fù)數(shù)根第二纖維；

將復(fù)數(shù)根第一纖維與復(fù)數(shù)根第二纖維交織形成的二維面狀結(jié)構(gòu)，并使其中至少部分的第一纖維沿第一方向取向，至少部分的第二纖維沿第二方向取向；

其中，所述第一纖維為碳納米管纖維，所述第二纖維包括高性能聚合物纖維。

在一些較佳實施方案中，所述的制備方法還包括：

使所述第一纖維連續(xù)接觸致密化試劑，實現(xiàn)對所述第一纖維的致密化處理；

將所述第一纖維與第二纖維交織形成所述二維面狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：

使所述第一纖維連續(xù)接觸包含有聚合物的致密化試劑，實現(xiàn)對所述第一纖維的致密化處理，并至少在所述第一纖維上包覆聚合物；

將所述第一纖維與第二纖維交織形成所述二維面狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：

使所述第一纖維連續(xù)接觸致密化試劑，以及使所述第二纖維連續(xù)接觸樹脂材料的溶液；

之后，將所述第一纖維與第二纖維交織形成所述二維面狀結(jié)構(gòu)。

在一些較為具體的實施方案中，所述的制備方法還可包括：使復(fù)數(shù)根第一纖維于選定的固定面上沿第一方向取向排布，以及使復(fù)數(shù)根第二纖維于所述固定面上沿第二方向取向排布，并使所述第一纖維與第二纖維交織，形成所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜。

在一些較為具體的實施方案中，所述的制備方法還可包括：使復(fù)數(shù)根第一纖維及復(fù)數(shù)根第二纖維于所述固定面上密集排布，并且至少兩根第一纖維之間和/或至少兩根第二纖維之間和/或至少一根第一纖維與至少一根第二纖維之間經(jīng)樹脂材料連接。

在一些較佳的實施方案中，所述的制備方法還可包括：對所述二維面狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱壓處理。

進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：將兩個以上二維面狀結(jié)構(gòu)沿垂直于所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜表面的方向?qū)盈B，之后進(jìn)行熱壓處理，形成所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜。

進(jìn)一步的，所述碳納米管纖維可以包括采用立式浮動CVD生長法連續(xù)生長形成的碳納米管纖維，且不限于此。

進(jìn)一步的，本申請中所述的高性能聚合物纖維優(yōu)選自強(qiáng)度大于17.6cN/dtex，彈性模量在440cN/dtex以上的纖維。

本申請實施例還提供了由前述任一種制備的碳納米管防彈復(fù)合纖維膜。

本申請實施例還提供了所述的碳納米管防彈復(fù)合纖維膜于制備防護(hù)材料、防護(hù)結(jié)構(gòu)或防護(hù)設(shè)備中的用途。

本申請實施例還提供了所述的碳納米管防彈復(fù)合纖維膜于制備柔性可穿戴式防護(hù)裝備中的用途。

較之現(xiàn)有技術(shù)，本申請?zhí)峁┑奶技{米管防護(hù)復(fù)合纖維膜具有優(yōu)異的靜態(tài)、動態(tài)力學(xué)強(qiáng)度和抗沖擊性能，同時還具有柔性、輕質(zhì)、耐磨、透氣等特點，尤其適于制備可穿戴式的防彈裝備，同時其制備工藝簡單可控，適于規(guī)模化批量生產(chǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請一典型實施例中一種碳納米管防護(hù)復(fù)合纖維膜的制備工藝示意圖；

圖2是本申請一典型實施例中一種碳納米管防護(hù)復(fù)合纖維膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案發(fā)明人經(jīng)長期研究和大量實踐，得以提出本申請的技術(shù)方案。如下將對該技術(shù)方案、其實施過程及原理等作進(jìn)一步的解釋說明。

本申請實施例的一個方面提供了一種碳納米管防彈復(fù)合纖維膜，其包括復(fù)數(shù)根第一纖維與復(fù)數(shù)根第二纖維交織形成的二維面狀結(jié)構(gòu)，其中至少部分的第一纖維于所述二維面狀結(jié)構(gòu)所在平面或曲面上沿第一方向取向，至少部分的第二纖維于所述二維面狀結(jié)構(gòu)所在平面或曲面上沿第二方向取向，所述第一纖維為碳納米管纖維，所述第二纖維包括高性能聚合物纖維。

其中，所述第一方向與第二方向不同，即兩者可以成不為0的夾角，例如0～90°的夾角，例如5°、15°、30°、45°、75°、90°的夾角等。優(yōu)選的，所述第一方向與第二方向相互垂直。

在一些較佳實施方案中，至少于所述第一纖維表面和/或所述第二纖維表面還包覆有樹脂材料。通過復(fù)合這些樹脂材料，還能夠改善纖維之間的界面結(jié)合，從而增強(qiáng)所獲復(fù)合纖維膜的韌性、強(qiáng)度和吸能性。

優(yōu)選的，所述樹脂材料可采用熱塑性樹脂，例如聚乙烯醇(PVA)或熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)等，且不限于此。

在一些較佳實施方案中，復(fù)數(shù)根第一纖維及復(fù)數(shù)根第二纖維于所述二維面狀結(jié)構(gòu)所在的平面或曲面上密集排布，并且至少兩根第一纖維之間和/或至少兩根第二纖維之間和/或至少一根第一纖維與至少一根第二纖維之間還經(jīng)樹脂材料連接。

在一些較佳實施方案中，所述碳納米管纖維是經(jīng)致密化處理過的。

其中，采用的致密化試劑包含乙醇、乙二醇中的至少一種，且不限于此。

優(yōu)選的，所述致密化試劑還包含有聚合物，例如聚乙烯醇(PVA)或熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)等樹脂材料，特別是熱塑性樹脂材料，且不限于此。

在一些較佳實施方案中，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜包括兩個以上所述的二維面狀結(jié)構(gòu)，并且該兩個以上二維面狀結(jié)構(gòu)沿垂直于所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜表面的方向?qū)盈B設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述碳納米管纖維是由眾多碳納米管聚集形成的纖維形結(jié)構(gòu)，并可以通過市售、自制等途徑獲取。

優(yōu)選的，所述碳納米管纖維可以采用立式浮動CVD生長法連續(xù)生長形成的碳納米管纖維。

前述碳納米管是由單層或多層石墨片層卷曲而成的一維納米材料，具有獨特結(jié)構(gòu)和眾多優(yōu)良的物性，如質(zhì)量輕、力學(xué)性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)柔韌性好、以及化學(xué)穩(wěn)定性和耐高溫特性等。

進(jìn)一步的，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜是柔性膜。

進(jìn)一步的，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的膜厚為20～25μm。

進(jìn)一步的，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜中復(fù)合紗線的直徑為18～22μm。

進(jìn)一步的，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的密度為0.76～0.85g/cm³。

進(jìn)一步的，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的孔隙率約為15～20％，具有良好透氣性。

進(jìn)一步的，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的力學(xué)拉伸強(qiáng)度為700～800MPa。

進(jìn)一步的，所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的韌性能達(dá)到118J/g，其遠(yuǎn)優(yōu)于高性能芳綸布(韌性僅57J/g)。

進(jìn)一步的，對所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的動態(tài)吸能性進(jìn)行實驗，可以發(fā)現(xiàn)其損耗因子可達(dá)0.2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高性能芳綸布(損耗因子約為0.15)。

本申請實施例的另一個方面還提供了一種碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的制備方法，其包括：

提供復(fù)數(shù)根第一纖維及復(fù)數(shù)根第二纖維；

將復(fù)數(shù)根第一纖維與復(fù)數(shù)根第二纖維交織形成的二維面狀結(jié)構(gòu)，并使其中至少部分的第一纖維沿第一方向取向，至少部分的第二纖維沿第二方向取向；

其中，所述第一纖維為碳納米管纖維，所述第二纖維包括高性能聚合物纖維。

其中，通過將取向碳納米管纖維于取向高性能聚合物纖維混編，可以使單根纖維取向性擴(kuò)展為片層取向，從而增強(qiáng)所形成的編織整體的力學(xué)防護(hù)性能。

在一些較佳實施方案中，所述的制備方法還包括：

使所述第一纖維連續(xù)接觸致密化試劑，實現(xiàn)對所述第一纖維的致密化處理；

將所述第一纖維與第二纖維交織形成所述二維面狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述致密化試劑包含水、乙醇、乙二醇中的至少一種，且不限于此。

在前述致密化處理過程中，乙醇等能夠滲透到碳納米管之間的空隙內(nèi)，幫助碳納米管之間更好的交聯(lián)和致密化，進(jìn)一步提高碳納米管纖維的力學(xué)強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：

使所述第一纖維連續(xù)接觸包含有聚合物的致密化試劑，實現(xiàn)對所述第一纖維的致密化處理，并至少在所述第一纖維上包覆聚合物；

將所述第一纖維與第二纖維交織形成所述二維面狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述聚合物可采用熱塑性樹脂，例如聚乙烯醇(PVA)或熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)等，且不限于此。

通過在前述致密化處理過程中，同時將PVA等復(fù)合沉積在碳納米管纖維表面，不僅有助于提高碳納米管纖維的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率，增加其吸能性、提高碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的韌性，同時還可作為粘連劑有效增強(qiáng)碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的一體性、耐磨性、抗沖擊性，并且保持碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的柔性。

進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：

使所述第一纖維連續(xù)接觸致密化試劑，以及使所述第二纖維連續(xù)接觸樹脂材料的溶液；

之后，將所述第一纖維與第二纖維交織形成所述二維面狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述樹脂材料的溶液中的溶劑包含乙醇、乙二醇中的至少一種，且不限于此。

優(yōu)選的，所述樹脂材料包括PVA等，且不限于此。

優(yōu)選的，所述樹脂材料的溶液的濃度在1wt％～3wt％之間。

通過使所述第二纖維連續(xù)接觸樹脂材料的溶液，進(jìn)而使PVA、TPU等樹脂材料沉積于第二纖維表面，也可提高第二纖維的斷裂強(qiáng)度和斷鏈伸長率，增加其吸能性，進(jìn)而有助于提高碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的韌性、一體性、耐磨性、抗沖擊性、柔性等。

在一些較為具體的實施方案中，所述的制備方法還可包括：使復(fù)數(shù)根第一纖維于選定的固定面上沿第一方向取向排布，以及使復(fù)數(shù)根第二纖維于所述固定面上沿第二方向取向排布，并使所述第一纖維與第二纖維交織，形成所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜。

在一些較為具體的實施方案中，所述的制備方法還可包括：使復(fù)數(shù)根第一纖維及復(fù)數(shù)根第二纖維于所述固定面上密集排布，并且至少兩根第一纖維之間和/或至少兩根第二纖維之間和/或至少一根第一纖維與至少一根第二纖維之間經(jīng)樹脂材料連接。

在一些較佳的實施方案中，所述的制備方法還可包括：對所述二維面狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱壓處理。

進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：將兩個以上二維面狀結(jié)構(gòu)沿垂直于所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜表面的方向?qū)盈B，之后進(jìn)行熱壓處理，形成所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜。

其中，前述熱壓處理可以通過過塑機(jī)等設(shè)備實現(xiàn)，藉此可以使所述碳納米管防彈復(fù)合纖維膜進(jìn)一步緊密、平整。

進(jìn)一步的，所述碳納米管纖維可以包括采用立式浮動CVD生長法連續(xù)生長形成的碳納米管纖維，且不限于此。

進(jìn)一步的，在本說明書中，前述的高性能聚合物纖維優(yōu)選自強(qiáng)度大于17.6cN/dtex，彈性模量在440cN/dtex以上的纖維，例如可以包括芳綸、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、碳纖維、聚對苯撐苯并二噁唑(PBO)纖維等中的任意一種或兩種以上的組合，且不限于此。

進(jìn)一步的，在本說明書中，前述的高性能聚合物纖維的直徑可以優(yōu)選為10～14μm。

進(jìn)一步的，在本說明書中，前述的碳納米管纖維的直徑可以優(yōu)選為15～22μm，優(yōu)選為18～22μm。

本申請實施例還提供了由前述任一種制備的碳納米管防彈復(fù)合纖維膜。

本申請實施例還提供了所述的碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的用途，例如在制備防護(hù)材料、防護(hù)結(jié)構(gòu)或防護(hù)設(shè)備中的用途，特別是在制備柔性可穿戴式防護(hù)裝備中的用途。

本申請的碳納米管防彈復(fù)合纖維膜及其制備方法至少具有如下優(yōu)點：

(1)該碳納米管防彈復(fù)合纖維膜具有高的靜態(tài)、動態(tài)力學(xué)強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度約為700～800MPa，韌性能達(dá)到約118J/g)，吸能性和優(yōu)異的抗沖擊性能(損耗因子約0.2)，同時還具有柔性、輕質(zhì)(密度約0.76～0.85g/cm³，優(yōu)選為0.76g/cm³)、耐磨、透氣(孔隙率約為15～20％)等特點，適于制備柔性可穿戴式防護(hù)裝備，并給用戶提供良好穿戴體驗。

(2)該碳納米管防護(hù)復(fù)合纖維膜的制備工藝簡單，原料均為安全無毒物質(zhì)，綠色環(huán)保，可進(jìn)行批量生產(chǎn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本申請。本申請的應(yīng)用已經(jīng)通過較佳實施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本申請內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的應(yīng)用進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合，來實現(xiàn)和應(yīng)用本申請技術(shù)。

為了進(jìn)一步理解本申請，下面結(jié)合實施例對本申請進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1：請參閱圖1所示，在本申請的一典型實施案例中，一種碳納米管防護(hù)復(fù)合纖維膜(亦可稱為防護(hù)復(fù)合纖維布)的制備工藝可以包括如下步驟：

(1)碳納米管纖維：將立式浮動CVD生產(chǎn)的碳納米管纖維收集纏繞于收集軸上。

(2)配制3wt％PVA溶液：稱取30gPVA固體顆粒，與485g去離子水和485g酒精在常溫下混合攪拌半小時，使PVA顆粒在水中充分溶脹，再將溶液加熱到90℃，恒溫攪拌3小時。冷卻后即制得3wt％PVA溶液，作為用以使碳納米管纖維致密化的致密化試劑。

其中，所述致密化試劑亦可采用其它樹脂材料的乙醇、乙二醇溶液等。

(3)固定碳納米管(CNT)纖維、芳綸纖維收集軸：將纏繞CNT纖維的收集軸，和纏繞芳綸纖維的收集軸固定，分別拉出CNT纖維和芳綸纖維。

其中，牽伸碳納米管纖維的方法可以是業(yè)界悉知的，例如可以是牽伸儀兩端固定牽伸方式，也可以是雙輪軸壓縮牽伸方式等。

(4)牽伸并復(fù)合PVA：將步驟(3)中牽出的CNT纖維、芳綸纖維分別經(jīng)過3wt％PVA溶液，使CNT纖維、芳綸纖維上都復(fù)合PVA樹脂，并且使3wt％PVA溶液中的酒精進(jìn)入CNT纖維內(nèi)部，致密化CNT纖維。

其中，通過將PVA復(fù)合包裹于CNT纖維、芳綸纖維表面，幫助提高纖維的斷裂強(qiáng)度和斷鏈伸長率，增加吸能性、提高韌性，同時PVA還可作為粘連劑使復(fù)合纖維連接為一體，增加耐磨性并且保持復(fù)合纖維膜的柔性。

其中，PVA溶液中的酒精進(jìn)入CNT纖維內(nèi)部幫助碳納米管之間更好的交聯(lián)作用和致密化，提高力學(xué)強(qiáng)度。

(5)牽伸排布于固定板：將步驟(4)中復(fù)合PVA的CNT纖維和芳綸纖維立刻牽出排布于固定板表面，采取CNT纖維橫向排布、芳綸纖維縱向排布的方式緊密均勻排布于固定板上。

其中，通過將芳綸纖維與碳納米管纖維垂直混編，例如將碳納米管纖維橫向、芳綸纖維縱向混編，可以使單根纖維取向性擴(kuò)展為片層取向，增強(qiáng)整體力學(xué)防護(hù)性能。

(6)風(fēng)干PVA：將步驟(5)中排布于固定板上的已復(fù)合PVA的CNT、芳綸混編纖維，放置于烘箱或者直接于空氣中風(fēng)干。

(7)揭開復(fù)合膜并過塑機(jī)：將步驟6)所獲風(fēng)干后的碳納米管防護(hù)復(fù)合混編布從固定板上揭開，再通過過塑機(jī)，將膜進(jìn)一步壓縮完成平整，靜置4小時，即制得碳納米管防護(hù)復(fù)合纖維膜，其結(jié)構(gòu)可參閱圖2所示。

該典型實施例中將CNT纖維通過PVA樹脂溶液后收集，并與芳綸纖維混編平鋪編織形成二維面狀結(jié)構(gòu)，可以使獲得的碳納米管防護(hù)復(fù)合纖維膜具有一系列的優(yōu)良性能，例如較高的靜態(tài)、動態(tài)力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)異的吸能性，良好的柔韌性，優(yōu)異的透氣性等等。例如，當(dāng)控制本實施例的碳納米管防彈復(fù)合纖維膜的膜厚為20～25μm時，其密度為0.76～0.85g/cm³，孔隙率約為15～20％，力學(xué)拉伸強(qiáng)度為700～800MPa，韌性能達(dá)到118J/g，在進(jìn)行動態(tài)吸能性實驗時的損耗因子可達(dá)0.2，因此可以在進(jìn)一步提高抗沖擊性能的同時，克服現(xiàn)有防護(hù)材料重量大、堅硬不柔軟等問題。

實施例2：本實施例與實施例1的操作基本相同。區(qū)別如下：

步驟(2)、(4)：采用濃度為1wt％的TPU溶液替代了濃度為3wt％的PVA溶液作為致密化試劑。

步驟(3)：以市購的UHMWPE纖維替代了芳綸纖維。

步驟(5)：以UHMWPE纖維與碳納米管纖維呈45°夾角的方式混編。

實施例3：本實施例與實施例1、2的操作基本相同。區(qū)別如下：

步驟(2)、(4)：采用濃度為2wt％的PVA溶液替代了濃度為3wt％的PVA溶液作為致密化試劑。

步驟(3)：以市購的PBO纖維替代了芳綸纖維。

實施例4：本實施例與實施例1、2的操作基本相同。區(qū)別如下：

步驟(3)：以市購的碳纖維(抗拉強(qiáng)度大于17.6cN/dtex，彈性模量大于440cN/dtex)替代了芳綸纖維。

實施例5：本實施例與實施例1的操作基本相同。區(qū)別如下：

省略了步驟(2)、(4)。

分別對實施例2-實施例5所獲碳納米管防護(hù)復(fù)合纖維膜的靜態(tài)、動態(tài)力學(xué)強(qiáng)度，、透氣性、密度、柔性等進(jìn)行測試，可以發(fā)現(xiàn)，實施例2-實施例4所獲碳納米管防護(hù)復(fù)合纖維膜在這些性能方面均有優(yōu)異的表現(xiàn)(與實施例1產(chǎn)品相仿)，實施例5的靜態(tài)、動態(tài)力學(xué)強(qiáng)度，耐磨性優(yōu)于現(xiàn)有的復(fù)合防護(hù)材料，但遜于實施例1-實施例4的產(chǎn)品。

應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例僅為說明本申請的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本申請的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本申請的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本申請精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。