柔性防护材料的开发目前被广泛关注,柔性防针刺复合材料就是其中一种,但目前的防刺材料还存在着性能较差、材料较硬、成本高等一系列的问题。而天然材料蚕茧具有良好的抗静态穿刺性能,因此,本课题以蚕茧作为灵感,根据蚕茧的结构进行仿生设计,蚕茧中的蚕丝由丝胶包裹丝胶,由于丝胶的作用蚕茧的层间产生粘结,本文旨在通过仿生结构设计制备一种柔性复合材料,并应用于服装以及户外防护用品。本论文主要研究内容有:（1）以蚕茧的结构作为灵感,设计一种复合材料,基材选择涤纶长丝非织造布,用四种不同的聚氨酯对基材进行浸渍（聚酯型聚氨酯TPU85A,TPU90A,聚醚型聚氨酯PEUR 855A,PEUR 991A）,实验选择了 5种不同的聚氨酯浓度（5,7,9,11,13wt%）,轧去多余溶液后得到复合材料。结果表明,聚酯型聚氨酯比聚醚型聚氨酯具有相对更优的体积密度比强度,且聚酯型聚氨酯中TPU90A浸渍的复合材料在聚氨酯浓度为7～11 wt%具有较优的体积密度比强度,这表明了浸渍过后复合材料抗静态穿刺性能增加。此外,浸渍后的复合材料拉伸应力也增强,弹性模量增加。（2）以性能较优异的聚酯型聚氨酯（TPU 85A,TPU 90A）作为浸渍材料,浸渍液浓度选择为两种浸渍材料中总体最优的9 wt%,在浸渍液中掺杂9种不同含量的SiO2（0,1,2,3,4,5,6,7,8 wt%）,基材为涤纶长丝非织造布,浸渍后轧去多余的溶液得到TPU/SiO2复合材料。结果表明,聚氨酯掺杂二氧化硅后的复合材料抗静态穿刺性能进一步增强,其中,TPU90A中掺杂4wt%的SiO2浸渍的复合材料性能最优,TPU85A中掺杂6wt%的SiO2浸渍的复合材料的性能最优。此外,拉伸性能增强,断裂伸长率与撕破性能下降,弯曲强度略微上升（保持在3 MPa以下）,即材料具有一定的柔性。复合材料透湿性能较好,透气性能下降,但仍具有良好的透气性能。（3）本课题选择TPU90A浸渍的复合材料中性能最优的掺杂了 4 wt%SiO2的浸渍样品与TPU 85A浸渍的复合材料中性能最优的掺杂了 6 wt%SiO2的浸渍样品作为应用的中间材料,与未浸渍的样品进行对比。选择涤塔夫作为服用材料的外层材料,牛津布作为户外防护用产品的外层材料,内层材料均使用涤塔夫,叠层后发现,浸渍TPU/SiO2的叠层复合材料抗静态穿刺性能显著增强。此外,浸渍后的叠层复合材料拉伸性能增强,断裂伸长率增加,撕破性能下降,弯曲强度略微上升（仍保持在3 MPa以下）,叠层后复合材料对比未叠层的复合材料透气性能显著下降。浸渍后的叠层复合材料热阻上升,保温性能增强。户外防护用叠层复合材料透湿性能下降,湿阻变大,即材料的透湿性能变差,服用叠层复合材料透湿性能仍较好,湿阻略微下降。另外,户外防护用材料整体保水性好,水份不容易由外界进入内部环境,服用材料表面拒水性好,可以在短时间的下雨环境中保持性能稳定。总体来说,两种材料的辅助性能符合应用的需求。