本发明涉及一种防弹材料用上浆剂及其制备方法和应用，属于功能材料领域。
背景技术：
1、防弹材料是个人和车辆防护装备中的关键组成部分，它们通常由多层高性能纤维织物构成，如芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等。这些纤维材料以其轻质、高强度和耐冲击性能而受到重视。然而，为了使这些纤维材料适用于防弹装备，它们需要经过特定的上浆处理，以增强其机械性能和抗冲击能力。
2、在纺织复合材料领域中，通过优化上浆工艺来改善复合材料的表面风格、界面性能、力学性能和阻燃性能等是行业内常用的优化办法。因此，需要制备出能够优化以上性能的改性上浆剂，以实现轻量化、高强度的纤维复合材料的制备，提高复合材料在实际应用中的力学性能和抗冲击性能。理想条件下，上浆剂改性后应该符合以下要求：①浸轧后在纤维或织物表面成膜；②改善复合材料的界面性能；③具有较小的粒径；④储存稳定性好；⑤表面张力小、浸润性好。
3、常规高性能纤维采用的上浆剂主要包括改性peek、聚酰亚胺前驱体、聚醚酰亚胺等，以及溶剂型和乳液型上浆剂。高性能ud层板常用水性胶粘剂进行上浆，其中最常用的是聚氨酯类胶粘剂，还有少部分为丙烯酸类胶粘剂。由于丙烯酸类胶粘剂在使用过程中的效果受温湿度影响较为明显，冬季材料上浆后会出现结皮和掉渣的情况，因此在实际使用中占比不大。这些上浆剂在高性能纤维的制造过程中发挥着重要作用，它们可以在高性能纤维表面形成功能性有机高分子层，优化纤维的耐磨、集束、铺展性能，提高与基体的润湿性和结合能力，从而增强复合材料的界面强度。
4、然而，这些上浆剂在使用过程中也存在着一些共同的问题，主要包括：
5、1、环保性问题
6、上浆剂，尤其是传统的油溶型上浆剂，含有有机溶剂，这些溶剂易于挥发，不仅会对环境造成污染，还会影响工作者的健康。因此，发展水性、无有机溶剂的上浆剂已成为行业的重要研究方向。
7、2、与纤维和树脂的粘结性问题
8、由于上浆剂需要使用大量的乳化剂，这些乳化剂本质上是一种表面活性剂，可能会使纤维表面容易吸附水分，并影响纤维与树脂之间的粘结性。
9、3、分散稳定性问题
10、通过搅拌等传统方式制备的水性上浆剂，存在乳液粒径较大、不均匀和不稳定等问题。这会影响上浆剂的使用性能和纤维的性能。
11、uhmwpe纤维，又称高强高模聚乙烯纤维，是当今世界三大高科技纤维(碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维)之一，也是世界上最坚韧的纤维。uhmwpe纤维的分子量在100万至500万之间，是普通纤维的数十倍，具有极其优异的性能。uhmwpe纤维的强度是钢铁的15倍，比碳纤维和芳纶1414(凯夫拉纤维)还要高2倍，在防弹衣、高性能复合材料、绳索、渔业等领域发挥着重要的作用。但是，目前与uhmwpe纤维用上浆剂相关领域的研究很少，可能与它特殊的分子结构有关。uhmwpe纤维的分子结构为线性多聚物，由多达几百万个乙烯分子(—ch2-ch2—)组成，没有支链，这种线性的分子结构使得uhmwpe纤维具有优异的物理和化学性能。由于纤维表面整齐光滑的结构、活性基团数量较少，树脂与纤维之间的粘合性较差。
12、因此，uhmwpe纤维上浆剂应该具有良好的分散性和稳定性，确保上浆剂能够均匀、稳定地分布在uhmwpe纤维表面；要具有良好的界面相容性，确保上浆剂能够有效地附着在纤维表面。
技术实现思路
1、[技术问题]
2、目前并未发现能用于uhmwpe纤维的上浆剂。
3、[技术方案]
4、为了解决上述问题，本发明提供了一种防弹材料用上浆剂及其制备方法和应用。具体的，本发明采用盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐对于胶粘剂进行改性，形成改性的上浆剂，使得其可以用于uhmwpe纤维，进而用于防弹材料。本发明制备的上浆剂能用于水性聚氨酯类胶粘剂；且制备工艺简单，适合工业化使用。
5、本发明的第一个目的是提供一种防弹材料用上浆剂，其组分为胶粘剂、盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐；其中胶粘剂、盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的质量比为99.36-99.68：0.2-0.4：0.12-0.24。
6、在本发明的一种实施方式中，胶粘剂为水性聚氨酯类胶粘剂。
7、本发明的第二个目的是提供一种制备防弹材料用上浆剂的方法，包括如下步骤：
8、将胶粘剂、盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐按照质量比为99.36-99.68：0.2-0.4：0.12-0.24混合均匀进行反应，形成混合溶液；反应结束后，将混合溶液进行消泡，过滤，包装，得到防弹材料用上浆剂。
9、在本发明的一种实施方式中，反应是在常温常压条件、220-300rpm下搅拌反应23-25h。
10、在本发明的一种实施方式中，消泡是通过静置进行消泡。
11、在本发明的一种实施方式中，过滤是采用0.15-0.45μm的玻璃纤维滤膜进行过滤。
12、本发明的第三个目的是提供一种防弹材料用uhmwpe纤维，其采用了本发明的防弹材料用上浆剂。
13、本发明的第四个目的是提供一种利用防弹材料用上浆剂对于uhmwpe纤维进行上浆的方法，包括如下步骤：
14、将uhmwpe纤维置于防弹材料用上浆剂中进行浸轧，干燥，得到防弹材料用uhmwpe纤维。
15、在本发明的一种实施方式中，浸轧是常温常压下进行浸轧上浆，二浸二轧，轧余率为60-80％。
16、在本发明的一种实施方式中，干燥是50-70℃下干燥20min以上。
17、本发明的第五个目的是提供一种uhmwpe纤维复合材料，其采用了本发明所述的防弹材料用上浆剂或防弹材料用uhmwpe纤维。
18、本发明的第六个目的是本发明所述的防弹材料用上浆剂或防弹材料用uhmwpe纤维在防护装备或功能材料领域的应用。
19、本发明的第七个目的是提供一种改善树脂和uhmwpe纤维界面相容性的方法，其采用了本发明所述的防弹材料用上浆剂。
20、本发明的第八个目的是提供一种提升uhmwpe纤维拉伸性能的方法，其采用了本发明所述的防弹材料用上浆剂。
21、[有益效果]
22、(1)本发明加入的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐起到了控制溶液ph、维持盐酸多巴胺体系稳定性的作用。
23、(2)本发明采用的组分对人体无毒；安全系数高。
24、(3)本发明的制备工艺简单，易于操作。
25、(4)本发明的上浆剂用量有所减小，降低了生产成本。
26、(5)本发明的上浆剂能用于uhmwpe纤维；对于uhmwpe纤维的性能提升明显。
27、(6)本发明的上浆剂水性条件好，易于与水混合，减少了环境污染。
28、(7)本发明可以实现单向聚多巴胺的原位生长，提高了上浆剂的附着力和耐久性。
29、(8)本发明的上浆剂适应性强，可用于不同结构聚合物分子链的改性，优化改善其粘附性、力学等性能。
30、(9)采用本发明的上浆剂通过简单的搅拌、浸轧工艺即可将uhmwpe纤维或织物制造成具有高强度、高韧性的优化复合材料。
31、(10)本发明采用的多巴胺分子中的邻苯二酚和氨基官能团使其具有良好的自聚涂覆功能。多巴胺分子通过物理作用(如范德华力、氢键等)与uhmwpe纤维表面发生相互作用，通过π-π键堆叠形成稳定的物理网络结构。这一物理网络结构改变了纤维表面的微观形貌和化学性质，并且由于多巴胺分子表面具有丰富的羟基，纤维表面的活性基团增加，纤维与树脂的相容性得到改善，从而实现了对纤维表面性质的综合改善。
1.一种防弹材料用上浆剂，其特征在于，组分为胶粘剂、盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐；其中胶粘剂、盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的质量比为99.36-99.68：0.2-0.4：0.12-0.24。
2.根据权利要求1所述的防弹材料用上浆剂，其特征在于，胶粘剂为水性聚氨酯类胶粘剂。
3.一种制备权利要求1或2所述的防弹材料用上浆剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，反应是在常温常压条件、220-300rpm下搅拌反应23-25h。
5.一种防弹材料用uhmwpe纤维，其特征在于，采用了权利要求1或2所述的防弹材料用上浆剂。
6.一种利用权利要求1或2所述的防弹材料用上浆剂对于uhmwpe纤维进行上浆的方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.一种uhmwpe纤维复合材料，其特征在于，采用了权利要求1或2所述的防弹材料用上浆剂或权利要求5所述的防弹材料用uhmwpe纤维。
8.权利要求1或2所述的防弹材料用上浆剂、权利要求5所述的防弹材料用uhmwpe纤维在防护装备或功能材料领域的应用。
9.一种改善树脂和uhmwpe纤维界面相容性的方法，其特征在于，采用了权利要求1或2所述的防弹材料用上浆剂。
10.一种提升uhmwpe纤维拉伸性能的方法，其特征在于，采用了权利要求1或2所述的防弹材料用上浆剂。
