1.一种非金属阻隔防爆材料,其特征在于:是由以下重量份数的原料组成:80~100份中空螺旋纤维,10~15份改性玻璃纤维,8~10份炭质溶胶-凝胶,20~40份发泡材料;
所述的非金属阻隔防爆材料具体制备步骤如下:
(1)中空螺旋纤维:按重量份数计,依次将4~6份聚乙烯醇,6~8份壳聚糖,10~20份谷朊粉,0.1~0.3份海藻酸钠倒入100~120份水中,搅拌溶胀30~45min后,加热搅拌20~
40min,待自然冷却至室温,得纺丝液,再经高压静电纺丝,得复合纤维,并将所得复合纤维分散于乙醇溶液中,再向乙醇溶液中滴加复合纤维质量0.8~1.0倍的正硅酸乙酯,待滴加完毕,静置陈化4~8h,再经过滤,得改性复合纤维,随后将改性复合纤维转入炭化炉,缓慢升温炭化后,出料,得中空螺旋纤维;
(2)改性玻璃纤维:按重量份数计,将20~40份纳米二氧化硅、10~20份偶联剂和80~
100份乙醇溶液混合反应,得改性纳米二氧化硅,再将所得改性纳米二氧化硅与无水乙醇按质量比为1:90~1:100超声分散,得改性纳米二氧化硅分散液,将玻璃纤维与改性纳米二氧化硅分散液按质量比为1:6~1:10混合浸渍,再将浸渍后的玻璃纤维干燥至恒重,得改性玻璃纤维;所述的玻璃纤维为连续纤维;
(3)炭质溶胶-凝胶:将石油焦粉与混合酸液按质量比为1:1.2~1:1.8混合搅拌反应30~60min,得混合液,再按质量比为1:2~1:5将所得混合液分散于乙二醇中,得炭质溶胶-凝胶;
(4)非金属阻隔防爆材料:将炭质溶胶-凝胶依次喷洒于中空螺旋纤维及改性玻璃纤维表面,并自然晾干,再将发泡材料网化处理加工形成蜂窝状芯体,并依次用喷洒炭质溶胶-凝胶后的改性玻璃纤维和喷洒炭质溶胶-凝胶后的中空螺旋纤维缠绕蜂窝状芯体外表面,得包覆芯体,最后将包覆芯体移入模具中,用发泡材料对包覆芯体外表面进行包裹,形成包覆层,经定型后即得非金属阻隔防爆材料。
2.根据权利要求1所述的一种非金属阻隔防爆材料,其特征在于:所述的发泡材料为聚异氰脲酸酯、聚氨酯或聚乙二醇醚中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种非金属阻隔防爆材料,其特征在于:步骤(1)所述的缓慢升温炭化条件为:于炭化炉中,以40~80mL/min速率向炉内通入氩气,在氩气保护状态下,以0.1~0.4℃/min速率程序升温至380~400℃,保温炭化2~4h后,继续以0.3~0.8℃/min速率程序升温至800~1000℃,保温炭化3~5h后,随炉冷却至室温。
4.根据权利要求1所述的一种非金属阻隔防爆材料,其特征在于:步骤(2)所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种非金属阻隔防爆材料,其特征在于:步骤(3)所述的混合酸液是由以下重量份数的原料混合而成:10~20份质量分数为98%硫酸溶液,20~30份质量分数为65%硝酸溶液,30~40份质量分数为30%双氧水,4~8份高锰酸钾。