本发明涉及纺织，具体涉及一种用于击剑服的防护面料及其制备方法。
背景技术：
1、自从1896年击剑运动成为比赛项目以来，击剑运动的普及性越来越广，参与人数近年来更是呈现出爆发式增长。为此，针对击剑防护服的研发工作也得到越来越多的关注。与此同时，击剑防护服技术的进步也成为击剑这项高危险、强对抗的竞技运动稳步发展的重要助力。
2、目前击剑运动服的防护服和导电服二件是分体式，防护服用来预防击剑运动中的潜在威胁，保护人体，极大降低这项运动的危险性。防护面料对刺破强力的要求很高，二级击剑服的抗击穿标准平均受力应大于等于800n。目前市场上用的击剑用面料，主要采用金属丝、高强度晴纶和棉织造而成，也有的抗刺面料使用的是芳纶纤维。
3、最外层的导电服主要确保能够及时、有效且准确地判别击剑是否触碰到身体有效部位。当前，国内外生产的导电面料都是由合成纱线和金属线(以铜线为主)交织而成，其具有良好的导电性，但是这种面料不够轻便，质地较硬，柔软性不足，且金属线在使用中受潮易被氧化，生成的氧化物(如铜绿)不仅影响导电服的导电性能，而且对穿戴者的皮肤和呼吸系统也会产生很大危害。目前已知的涂覆固有导电聚合物的纺织材料存在许多缺点。理想的导电纺织品应该包含无缝结合到常规纺织品结构中的电子成分，具有稳定的电性能，能经受正常磨损，并且禁洗耐烫。目前市场上还没有涂覆导电聚合物的纺织品能满足上述的全部要求。
4、中国专利文献cn201485573u公开了一种镍锰导电丝及由镍锰导电丝构成的击剑布，镍锰致密地缠绕在特纶丝上，镍锰导电丝经、纬交错地分布在布上。两两镍锰导电丝间为经纬纱线构成的布。这类击剑布虽然耐腐蚀性好，强度高，导电能力强，灵敏度高，但是由于构成击剑布的镍锰导电丝致密地缠绕在特纶丝上，因而直径粗，所织造成型的布厚、布重，直接导致所制的击剑服厚重，穿着笨重，不利于击剑运动员的技术水平发挥。
5、击剑防护服应提供令人满意的轻质量、高强度、导电性，同时具有较好的柔软性和舒适性。基于这些要求，一些产品已经在商业上得到推广和应用。然而随着竞技体育的发展，人们对击剑防护服的性能要求也越来越高，对服装的防护性和舒适性提出了更高需求。在现有技术中，击剑服在轻质化、防护强度、灵活性和舒适性上仍然存在不足。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于击剑服的防护面料及其制备方法，制备得到的击剑服同时具有优异的防护性能和导电性能，重量轻、韧性好、穿着舒适，剑触触发灵敏度高，有利于运动员击剑技术水平的发挥。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种用于击剑服的防护面料的制备方法，包括如下步骤：用芳纶纤维制备芳纶面料，将芳纶面料浸渍在石墨烯改性聚氨酯溶液中，水洗、烘干，得到改性芳纶面料，裁剪缝制，制得所述用于击剑服的防护面料。
4、优选的，还包括芳纶纤维预处理步骤：将芳纶纤维清洗去除表面油脂，放入naoh溶液中，搅拌反应，将产物过滤、水洗、烘干，得到预处理芳纶纤维；naoh溶液浓度为1～4wt％，芳纶纤维与naoh溶液的用量比为10g：50～100ml；搅拌反应条件为35～55℃下搅拌反应1～3h。
5、具体的，芳纶纤维与naoh溶液的用量比可以为10g：50ml、10g：60ml、10g：70ml、10g：80ml、10g：90ml、10g：100ml；
6、具体的，搅拌反应条件可以为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃下搅拌反应1h、1.5h、2h、2.5h、3h。
7、优选的，芳纶面料的浸渍条件为，通过浸-轧工艺进行处理，控制涂覆量为10～25g/cm2，然后在80～100℃中干燥5～20min，再升温至120～140℃，热固化2～4h。
8、可以理解的，涂覆量可以为10g/cm2、15g/cm2、20g/cm2、25g/cm2；干燥条件可以为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃中干燥5min、10min、15min、20min，再升温至120℃、125℃、130℃、135℃、140℃，热固化2h、2.5h、3h、3.5h、4h。
9、优选的，所述石墨烯改性聚氨酯溶液的制备方法，包括如下步骤：
10、(1)将石墨烯加入到乙醇/水溶液中，然后滴加入kh570，超声处理，将产物离心、醇洗、干燥，得到双键改性石墨烯；
11、所述双键改性石墨烯的结构式如下：
12、
13、(2)将双键改性石墨烯加入到dmf中，然后加入2-巯基苯胺并搅拌使充分溶解，加入苯甲酰甲酸甲酯，在紫外光辐照条件下反应，将产物过滤、洗涤、干燥，得到苯胺化石墨烯；
14、所述苯胺化石墨烯的结构式如下：
15、
16、(3)将苯胺化石墨烯、二羟乙基甘氨酸分散到dmf中，超声处理，加入对甲苯磺酸，加热反应，将产物离心、丙酮洗涤，得到二羟乙基化石墨烯；
17、所述二羟乙基化石墨烯的结构式如下：
18、
19、(4)将聚碳酸酯二元醇真空脱水，与异佛尔酮二异氰酸酯、二羟乙基化石墨烯和丙酮混合均匀，持续通入氮气，滴加二月桂酸二丁基锡，升温反应，反应结束后降至常温，用丙酮进行稀释，然后加入2,2-二羟甲基丙酸，继续反应，最后加入三乙胺进行中和，得到石墨烯改性聚氨酯溶液。
20、优选的，步骤(1)中，乙醇/水溶液为乙醇与水按体积比2～5：1混合得到；石墨烯、乙醇/水溶液、kh570的质量比为10：80～120：1～4；超声处理条件为室温及超声作用下处理3～6h。
21、具体的，步骤(1)中，乙醇/水溶液中乙醇与水体积比可以为2：1、3：1、4：1、5：1；石墨烯、乙醇/水溶液、kh570的质量比可以为10：80：1、10：90：1、10：100：1、10：110：1、10：120：1、10：80：2、10：90：2、10：100：2、10：110：2、10：120：2、10：80：3、10：90：3、10：100：3、10：110：3、10：120：3、10：80：4、10：90：4、10：100：4、10：110：4、10：120：4；超声处理条件为室温及超声作用下处理3h、4h、5h、6h。
22、优选的，步骤(2)中，双键改性石墨烯、2-巯基苯胺、苯甲酰甲酸甲酯的质量比为10：8.34～15.56：0.3～1。
23、优选的，步骤(2)中，紫外光波长为365nm，辐射功率10～50mw/cm2，照射时间20～40min。
24、具体的，步骤(2)中，紫外光波长为365nm，辐射功率可以为10mw/cm2、20mw/cm2、30mw/cm2、40mw/cm2、50mw/cm2，照射时间可以为20min、25min、30min、35min、40min。
25、优选的，步骤(3)中，苯胺化石墨烯、二羟乙基甘氨酸、对甲苯磺酸的质量比为10：15～30：0.5～3。
26、优选的，步骤(3)中，加热反应条件为80～110℃下搅拌反应10～18h。
27、具体的，步骤(3)中，加热反应条件可以为80、90、100、110℃下搅拌反应10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h。
28、优选的，步骤(4)中，聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟乙基化石墨烯、二月桂酸二丁基锡、2,2-二羟甲基丙酸的质量比为500：200～300：10：0.5～3：10～30。
29、优选的，步骤(4)中，升温反应条件为升温至60～75℃反应4～7h；继续反应条件为35～45℃下反应1～2h。
30、具体的，步骤(4)中，升温反应条件为升温至60℃、65℃、70℃、75℃反应4h、5h、6h、7h；继续反应条件为35℃、40℃、45℃下反应1h、1.5h、2h。
31、本发明还要求保护一种利用所述制备方法制备得到的用于击剑服的防护面料。
32、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
33、1)本发明提供了一种用于击剑服的防护面料，以芳纶面料作为基布，具有一定的机械强度、弹性恢复能力和防护效果，并采用石墨烯改性聚氨酯溶液浸渍防护面料，改性后的石墨烯可填充在面料纱线的间隙中，极大提高了面料的耐穿刺性和强度，且石墨烯与防护面料之间粘合力好，长时间高强度使用也不易脱落；此外，苯胺化石墨烯还具有优异的导电性能，使芳纶防护服能够同时具有优异的防护性能和导电性能，防护服和导电服一体化设计可以使击剑服重量轻，穿着简便，整体厚度小，灵活性相对改善，易于散热排汗，使得运动员穿着更加舒适，有利于击剑运动员的技术水平发挥。
34、2)本发明提供了一种石墨烯改性聚氨酯溶液，首先用kh570对石墨烯进行处理，降低石墨烯的表面能，使其更好的分散在溶剂内，同时将双键引入到石墨烯表面，使其能够参与后续的点击反应；随后在紫外光照射和光引发剂苯甲酰甲酸甲酯的作用下，利用双键改性石墨烯表面的双键与2-巯基苯胺的巯基-烯反应，将苯胺功能基团引入到石墨烯表面，苯胺基团能够协同提高石墨烯的导电效率，使之在芳纶纤维表面形成高效的电子流通网络；而后以对甲苯磺酸为催化剂，使苯胺化石墨烯表面的氨基与二羟乙基甘氨酸的羟基发生酰胺化反应，在石墨烯表面引入丰富的二羟乙基官能团和酰胺键，最后以二羟乙基官能团作为二醇单体的聚合位点，与聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯发生接枝共聚，使聚氨酯在石墨烯表面发生原位聚合，得到石墨烯改性聚氨酯，能够改善石墨烯在聚氨酯中的分散性，并显著提高聚氨酯的交联度和力学强度；后续通过浸-轧工艺，将石墨烯改性聚氨酯溶液涂覆在芳纶面料表面，聚氨酯中含有的柔性分子链能够提供极好的抗弯、抗冲击性能，赋予芳纶面料更好的防刺性能，而经改性后的石墨烯纳米粒子在固化后镶嵌在芳纶面料表面，能够进一步增加防护面料的力学强度，提高面料的耐穿刺性能，此外还能赋予芳纶纤维优异的导电性能，使制备得到的击剑服质轻、柔韧、导电性好、剑触触发灵敏度高。