一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法

本发明涉及纺织材料领域，尤其是一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法。背景技术：1、纤维材料在现代工业和日常生活中得到了广泛应用，特别是在高强度、耐磨损、耐高温等特殊性能需求的领域中，高性能纤维材料发挥着重要作用。高性能纤维，以其优异的机械强度、耐热性和抗化学腐蚀性，广泛应用防护装备、复合材料和高性能纺织品中。然而，尽管其在多种极端环境下表现出色，其耐磨性能仍有提升空间，尤其是在长期磨损环境中容易出现磨损和断裂的问题。2、一种聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性pa66材料及其制备方法（中国专利申请号：cn201310413560;5）所述聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性pa66材料，按重量百分比，由以下组分组成：pa66树脂40-80%，相容剂3-5%，增韧剂5-9%，偶联剂1-3%，聚四氟乙烯树脂5-15%，芳纶短切纤维5-25%，其他塑料加工助剂1-3%。该发明选取pa66树脂为基体树脂，聚四氟乙烯树脂和芳纶短切纤维为填充基材，采用合适种类和配比的助剂，在恰当的工艺条件下加工，使得制备的聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性pa66材料。3、一种耐磨聚乙烯纤维及其制备方法和应用（中国专利申请号：cn202311821574;0）所述耐磨聚乙烯纤维包括聚乙烯纤维以及设置于所述聚乙烯纤维表面的壳层，所述壳层包括醋酸乙烯酯基聚合物层，所述醋酸乙烯酯基聚合物层包括氧化石墨烯，所述耐磨聚乙烯纤维具有特定结构，壳层由聚醋酸乙烯酯基聚合物组成。4、当前市场上，常用的增强纤维耐磨性能的方法包括涂覆耐磨涂层和复合材料改性。常见的耐磨涂层材料有聚氨酯、硅橡胶、聚四氟乙烯等。这些涂层材料通过喷涂、浸渍、涂刷等工艺，均匀覆盖在纤维表面，从而提高纤维的耐磨性能。然而，常见的耐磨涂层其耐磨性能一般，并且随着时间的推移涂层附着力不足容易导致涂层剥离，进而失去耐磨效果。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，以解决现有技术中耐磨涂层耐磨性欠佳、涂层附着力不足容易导致涂层剥离的技术问题。2、为了实现上述发明目的，本方法提出如下解决方案：3、一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其操作步骤为：4、步骤一：按照质量份数，称取0.5-2份改性的耐磨粒子和20-30份基体材料，混合均匀，加入40-60份溶剂，搅拌0.5-1h，形成耐磨涂层浆料；5、步骤二：使用喷涂枪将耐磨涂层浆料均匀喷涂到高强度纤维上，随后将喷涂后的纤维置于干燥室中1-3h，升温去除溶剂，初步固化涂层，再转移至固化室中高温固化1-2h，得到所述编织制品的复合耐磨纤维。6、其中，所述步骤一中改性耐磨粒子的改性方法为：7、a1.初始改性阶段：取10-12份待处理的耐磨粒子，将其与100-120份乙醇混合，再添入0.4-0.8份异氰酸丙基三乙氧基硅烷，保持室内温度并搅拌30-60分钟；8、a2.进一步改性阶段：向上述混合物中加入0.2-0.5份1,1'-二(1-羟乙基)二茂铁（cas号：12289-46-2）以及0.0003-0.004份1,2-双-(羟甲基)-o-碳硼烷（cas号：19610-37-8）和0.02-0.05份二月桂酸二丁基锡，随后加热60-70℃，并持续搅拌50-100分钟；9、a3.过滤及乙醇洗涤得到最终产品，之后在真空环境中以60-80℃的温度干燥10-20小时，最终制得所需的改性耐磨粒子。10、其中，所述步骤一中耐磨粒子选自氧化铝（al2o3）陶瓷，碳化硅（sic），氧化锆（zro2）。11、其中，所述步骤一中基体材料选自聚氨酯或硅橡胶。12、其中，所述溶剂选自二甲苯或甲苯。13、其中，所述步骤二中高强度纤维选自超高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维。14、其中，所述步骤二中高强度纤维喷涂厚度为25-50μm。15、其中，所述干燥室温度为60-80℃。16、其中，所述固化室温度为120-150℃，固化时保持空气流通和温度稳定均一。17、异氰酸丙基耐磨粒子表面的异氰酸酯基团（-nco）与1,1'-二(1-羟乙基)二茂铁中的羟基（-oh）进行缩合反应。这个反应生成了氨基甲酸酯键（-nh-coo-），将二茂铁结构引入到耐磨粒子表面。异氰酸丙基耐磨粒子表面的异氰酸酯基团与1,2-双-(羟甲基)-o-碳硼烷中的羟基进行缩合反应，形成氨基甲酸酯键，从而将碳硼烷结构固定到耐磨粒子表面。制得表面包覆二茂铁，碳硼烷的改性耐磨粒子。18、1.二茂铁的效果：19、耐磨性提升：二茂铁的引入增强了涂层的机械强度，从而提高了涂层的耐磨性。20、热稳定性：二茂铁具有良好的热稳定性，可以提高涂层在高温下的性能保持。21、2.碳硼烷的效果：22、耐磨性提升：碳硼烷结构的加入可能增加了涂层的硬度和抗磨损能力。23、化学稳定性：碳硼烷具有独特的化学稳定性，能够提高涂层在恶劣环境下的耐化学腐蚀性。24、通过这种改性方法，可以得到表面包覆有二茂铁和碳硼烷的耐磨粒子，这些粒子可以用于聚氨酯涂层中，以改善其耐磨性和附着力，减少涂层剥离的问题。这种改性涂层预期将在机械、航空航天、汽车和其他工业领域有广泛的应用前景。技术特征：1.一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其操作步骤为：2.根据权利要求1所述的一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其特征在于：所述步骤一中改性耐磨粒子的改性方法为：3.根据权利要求2所述的一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其特征在于：所述步骤一中耐磨粒子选自氧化铝（al2o3）陶瓷，碳化硅（sic），氧化锆（zro2）。4.根据权利要求1所述的一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其特征在于：所述步骤一中基体材料选自聚氨酯或硅橡胶。5.根据权利要求1所述的一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其特征在于：所述溶剂选自二甲苯或甲苯。6.根据权利要求1所述的一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其特征在于：所述步骤二中高强度纤维选自超高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维。7.根据权利要求1所述的一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其特征在于：所述步骤二中高强度纤维喷涂厚度为25-50μm。8.根据权利要求1所述的一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其特征在于：所述干燥室温度为60-80℃。9.根据权利要求1所述的一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，其特征在于：所述固化室温度为120-150℃，固化时保持空气流通和温度稳定均一。技术总结本发明公开了一种用于编织制品的复合耐磨纤维及其制备方法，涉及纺织材料领域。具体包括将高强度纤维与改性耐磨涂层材料结合，通过涂覆、干燥及固化等步骤制备复合耐磨纤维。该纤维具有优异的耐磨性能和高强度，适用于各种编织制品，如工业用织物、户外用品、运动装备等。通过本发明的方法制备的复合耐磨纤维不仅提高了编织制品的使用寿命，还增强了制品的整体性能。技术研发人员：管庆叶,周光赞,管雷雷受保护的技术使用者：广东鸿胜新材料科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20