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由于恐怖组织活动频繁、局部战争不断上演、化工场爆炸及仓库危化品泄露事件时有发生,相关行业人员的生命安全受到了来自核生化有毒有害物质的严重威胁。核生化防护帐篷作为集体防护装备能够快速形成一定面积的安全区域,有效保护人体及重要设备免受核生化有毒有害物质的危害。但是,目前使用的防护帐篷多存在着装备繁重,不易架收,机械防护性能差等问题。针对这些问题,本文对核生化防护帐篷材料的制备和防护性能进行了研究。
本文通过织物的涂层整理,开发制备了以芳纶ⅢA为基布的聚苯硫醚/聚四氟乙烯/碳化硅复合涂层织物(PPS/PTFE/SiC复合涂层织物)。实验首先对芳纶ⅢA织物进行表面改性,以改善涂料与织物间的粘结性。然后对碳化硅粒子进行改性,以改善碳化硅粒子在涂料中的分散性。最后选用乙酸乙酯作为溶剂,PPS粉末、PTFE乳液和SiC粉末作为主要功能粒子,使用涂层技术对芳纶ⅢA织物进行涂层整理,最后使用万能强力机、接触角测量仪、马丁代尔耐磨仪、数字式织物透气量仪、水平燃烧测试箱、热防护性能仪、织物渗水性测定仪、毛细流孔径仪、化学渗透仪、离子色谱仪和冷场发射扫描电子显微镜对PPS/PTFE/SiC复合涂层织物的性能进行表征和分析。
芳纶ⅢA织物经过表面改性整理,其剥离强力得到显著提高,SiC粒子经过表面改性,其分散性也得到明显改善。通过正交实验确定功能粒子的配比,研究发现对疏水性影响最大的因素是PTFE,同时PTFE和SiC粒子的用量可大大提高PPS/PTFE/SiC复合涂层织物的耐磨性。经过涂层整理过的芳纶ⅢA织物的拉伸强力是芳纶ⅢA织物的1.2~1.5倍。PPS的含量越多涂层的顶破强力越大,PPS的增加使高聚物间形成的孔隙减少,降低了涂层的孔隙率。经过多个实验研究最终确定配比(PTFE20ml,SiC10g,PPS20g)为实验最优方案。
通过最优方案处理过的芳纶ⅢA材料机械性能明显优于芳纶材料本身以及水性聚氨酯涂层处理过的芳纶ⅢA织物。处理过的涂层织物的耐硫酸和耐氢氧化钠渗透的等级达到了标准要求。PPS/PTFE/SiC复合涂层织物孔径分布在0.001258um左右。PPS/PTFE/SiC复合涂层织物在200pa的压强下不透气,符合标准要求。PPS/PTFE/SiC复合涂层织物的低表面张力和高耐水压的特性,使液滴不易沾附、润湿,从而具有防生物战剂和病毒性能。
本文通过织物的涂层整理,开发制备了以芳纶ⅢA为基布的聚苯硫醚/聚四氟乙烯/碳化硅复合涂层织物(PPS/PTFE/SiC复合涂层织物)。实验首先对芳纶ⅢA织物进行表面改性,以改善涂料与织物间的粘结性。然后对碳化硅粒子进行改性,以改善碳化硅粒子在涂料中的分散性。最后选用乙酸乙酯作为溶剂,PPS粉末、PTFE乳液和SiC粉末作为主要功能粒子,使用涂层技术对芳纶ⅢA织物进行涂层整理,最后使用万能强力机、接触角测量仪、马丁代尔耐磨仪、数字式织物透气量仪、水平燃烧测试箱、热防护性能仪、织物渗水性测定仪、毛细流孔径仪、化学渗透仪、离子色谱仪和冷场发射扫描电子显微镜对PPS/PTFE/SiC复合涂层织物的性能进行表征和分析。
芳纶ⅢA织物经过表面改性整理,其剥离强力得到显著提高,SiC粒子经过表面改性,其分散性也得到明显改善。通过正交实验确定功能粒子的配比,研究发现对疏水性影响最大的因素是PTFE,同时PTFE和SiC粒子的用量可大大提高PPS/PTFE/SiC复合涂层织物的耐磨性。经过涂层整理过的芳纶ⅢA织物的拉伸强力是芳纶ⅢA织物的1.2~1.5倍。PPS的含量越多涂层的顶破强力越大,PPS的增加使高聚物间形成的孔隙减少,降低了涂层的孔隙率。经过多个实验研究最终确定配比(PTFE20ml,SiC10g,PPS20g)为实验最优方案。
通过最优方案处理过的芳纶ⅢA材料机械性能明显优于芳纶材料本身以及水性聚氨酯涂层处理过的芳纶ⅢA织物。处理过的涂层织物的耐硫酸和耐氢氧化钠渗透的等级达到了标准要求。PPS/PTFE/SiC复合涂层织物孔径分布在0.001258um左右。PPS/PTFE/SiC复合涂层织物在200pa的压强下不透气,符合标准要求。PPS/PTFE/SiC复合涂层织物的低表面张力和高耐水压的特性,使液滴不易沾附、润湿,从而具有防生物战剂和病毒性能。