固废基应变率材料研发及个体防护领域应用

生产安全事故(如火灾爆炸)偶有发生,传统抗冲击抢险救援防护服采用柔性织物材料,其防护效能较差,变形较大限制其广泛应用。通过对工业固体废弃物进行改性及表面嫁接官能团,制备绿色剪切增稠功能化新型防弹复合材料能够有效增强其防护,本文研究采用普通污水污泥颗粒、高温碱改性污泥颗粒等工业固体废弃物,进行表面惰化改性作为剪切增稠分散相调控绿色剪切增稠液,为更好实现分散相颗粒的接枝负载,将芳纶织物(AF)进行表面接枝改性处理,通过将固废基改性剪切增稠液与改性AF织物结合测试防弹性能。研究结果表明:由于固废基其表面增加惰化官能团,具有更显著的剪切增稠效应;纱线拔出试验表明拉伸力提升了2.8倍,具有更好的摩擦性能;弹道试验表明固废基剪切增稠液浸渍后可将弹道极限速度(V 50)从52 m/s提高到98 m/s。颗粒掺杂增强了纱线之间的摩擦,增加了织物的承载面积。研究结果可为高性能软体防护装备的设计提供参考,有助于固体废物资源化和高值化利用,为解决传统防护服防护效能不足的问题提供新的解决方案。