环保、轻便的阻燃防弹板制造技术

本实用新型专利技术涉及一种环保、轻便的阻燃防弹板，由内向外包括防弹芯层和膨胀型阻燃涂层，所述防弹芯层的厚度为5～50mm，密度为0.90～1.10g/cm

Environmental protection and portable flame retardant bulletproof board

The utility model relates to an environment-friendly and portable flame-retardant bulletproof board, which comprises a bulletproof core layer and an expansion flame retardant coating, wherein the thickness of the bullet proof core layer is from 5 to 50mm, and the density is from 0.90 to 1.10g/cm

【技术实现步骤摘要】
环保、轻便的阻燃防弹板
本技术涉及防护装备领域，具体涉及一种环保、轻便、阻燃性能突出的防弹板。
技术介绍
传统的装甲或防弹材料为合金钢和无机玻璃，但因其较为笨重，特别是应用于航空装甲时尤其受限，所以逐渐淡出了主流防弹领域。随后出现了陶瓷装甲和芳纶复合材料，其防弹性能优异，应用较广。但随着新型材料——超高分子量聚乙烯纤维的出现，防弹制品又呈现了进一步的衍变和分化。目前，业界公认的性能较佳的防弹制品为采用“碳化硼陶瓷面板/超高分子量聚乙烯纤维复合材料背板”结构的防弹板。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维在防弹领域的应用，之所以异军突起，并且后来居上，是因为UHMWPE纤维不仅是目前高性能纤维中比模量、比强度最高的纤维，而且具有优良的耐磨性、耐冲击性、耐化学药品腐蚀性、耐低温性、较好的耐候性和耐紫外线性能，与碳纤维和芳纶纤维并列为三大高性能纤维。对于防弹制品，主要强调的是强度、模量和抗冲击性能，所以超高分子量聚乙烯纤维正当其用。但是与此同时，超高分子量聚乙烯纤维也存在其固有缺陷——耐高温性能较差，更不具备防火阻燃的能力。而在各种应用环境下，武装装备不可避免地要面临高温炙烤甚至火灾等恶劣工况，为了保证防弹装甲在此种情况下仍然葆有足够的防护性能，就必须对防弹装甲中耐高温和阻燃性能较差的超高分子量聚乙烯纤维防弹板进行耐高温阻燃处理。对于超高分子量聚乙烯纤维防弹板的耐高温阻燃处理，目前业界在这方面的专项研究还较少。已有的提高防弹板阻燃性能的方法为在制备防弹板的聚乙烯纤维中添加阻燃剂，或在浸渍防弹板的树脂溶液中添加阻燃剂，尽管这样可以获得较好的阻燃效果，但不可避免地会造成防弹板的力学性能下降，所以并不可取。公开号为CN101336360A的现有技术将炭化阻燃剂与粘合剂共混复合后，涂敷于超高分子量聚乙烯纤维及单向织物表面，使其固结定型，最后多层叠合并整体热压成型为具有阻燃功能的防弹板，这种粘合剂和阻燃剂之间简单的物理共混，必然会因无机阻燃剂颗粒的引入而增大粘合剂的粘度，进而会提高浸渍织物的含胶量，同时阻燃剂的加入会因空间位阻作用降低粘合剂分子链之间的交联密度，对防弹板的力学性能不利。公开号为CN102501491A的现有技术公开了一种聚乙烯复合防弹板，其首先将多层浸渍了阻燃环氧树脂的织物通过热模压形成具有阻燃功能的薄板，同时把预定厚度的聚氨酯泡沫板作为隔热层，然后把聚氨酯泡沫板和阻燃薄板，通过粘合的方式依次覆盖于UHMWPE纤维复合材料防弹板的表面，最终构成了整体具有阻燃功能的复合防弹板；这种结构的阻燃防弹板的不足之处在于，阻燃薄板的接缝处为薄弱点，日久老化容易开裂。公开号为CN104567553A和CN204404908U的现有技术使用玻纤布和无机阻燃材料，互相间隔多层叠敷于UHMWPE防弹板表面，通过热模压整体成型为具有阻燃隔热功能的防弹板；公开号为CN204388709U的现有技术进一步使用玻纤布和无机阻燃材料，互相间隔多层叠敷于防弹板最外层表面以及隔热层/缓冲层/防弹层之间，通过热模压整体成型为具有阻燃隔热功能的防弹板；虽然这种结构的防弹板阻燃隔热效果较好，但是因玻纤布和无机阻燃材料的使用，带来的重量增加较多，这与防弹板使用的初衷——轻便不符。此外，防弹板除了需要具有高强度、轻便以及上述的阻燃功能，还必须保证在常温和高温条件下，不会产生和释放有毒挥发物，避免对环境和人员健康造成危害。所以防弹板需要在具备高强度、轻便、阻燃等基本功能的同时，兼具环保特性，这一点在实战中尤其具有应用价值和使用意义。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提出一种兼具高强度、轻便和阻燃性能，尤其是环保性能突出的防弹板。为实现上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：本技术提供的阻燃防弹板由内向外包括防弹芯层和膨胀型阻燃涂层；所述防弹芯层的厚度优选为5～50mm，密度优选为0.90～1.10g/cm3；所述膨胀型阻燃涂层的厚度优选为10～250μm，密度优选为0.01～0.35g/cm3。将膨胀型阻燃涂层设于防弹芯层表面组成的防弹板，结构简单，阻燃涂层不影响防弹芯层的力学性能，涂层与防弹芯层间的结合力使用百格法测试为0～1级，结合紧密，不易出现现有技术中因日久老化开裂而失效的情况；采用膨胀型阻燃涂层，是因为在高温作业场所或外界发生火灾时，产生的热量促使阻燃涂层转变为多孔泡沫状焦炭层，该焦炭层具有隔热、隔氧、抑烟、避免熔滴的作用，可保护防弹芯层，还可避免防弹芯层和阻燃涂层在受热时，有毒挥发物的产生，减少对环境和使用者健康的危害；对该防弹板的耐温性能测试和毒性测试结果表明其的确具有突出的阻燃性能和绿色环保的特性；通过优化阻燃涂层的厚度为10～250μm，密度为0.01～0.35g/cm3，防弹芯层的厚度为5～50mm，密度为0.90～1.10g/cm3，使防弹板的高强度、环保、轻便、高效阻燃等特性更为突出。为进一步优化防弹板的阻燃、环保、强度或轻便等性能，本技术还可以采用如下附加技术方案：在本技术的进一步实施方式中，所述阻燃防弹板还包括设于所述防弹芯层和所述膨胀型阻燃涂层之间的隔热层，所述隔热层与所述防弹芯层通过结构胶粘合。在本技术的进一步实施方式中，所述隔热层的厚度为10～40mm，密度为0.02～0.25g/cm3。在本技术的进一步实施方式中，所述隔热层的材质为发泡EVA、发泡酚醛、发泡聚苯乙烯、岩棉、玻璃棉中的一种。在本技术的进一步实施方式中，所述结构胶为聚氨酯胶或环氧胶。在本技术的进一步实施方式中，所述防弹芯层由至少两层呈0°/90°状交替层叠排列的超高分子量聚乙烯纤维复合单向布在120～135℃、15～25MPa的条件下经1～4h的热模压而成；所述超高分子量聚乙烯纤维复合单向布由超高分子量聚乙烯纤维单向布浸渍了粘合剂乳液后经干燥处理而成；所述粘合剂乳液为水性聚氨酯乳液、水性硅橡胶乳液或线性低密度聚乙烯乳液中的一种。在本技术的进一步实施方式中，所述超高分子量聚乙烯纤维复合单向布的面密度为135～170g/m2。在本技术的进一步实施方式中，所述膨胀型阻燃涂层由水性防火涂料通过多次辊涂、喷涂或刷涂于隔热层或防弹芯层表面，形成的积层构成。在本技术的进一步实施方式中，所述膨胀型阻燃涂层的质量占所述阻燃防弹板总质量的0.1％～3％。本技术与现有技术相比，具有如下优点：1、兼具高强度、环保、轻便、高效阻燃的特性，适用场所广泛，实用性更强；2、膨胀型阻燃涂层在防弹板基体(防弹板基体可以仅为防弹芯层，也可以是防弹芯层和隔热层的复合体)表面全覆盖，无死角、无遗漏，且阻燃涂层与防弹板基体结合紧密(阻燃涂层与防弹板基体间的结合力使用百格法测试为0～1级)，不易出现脱胶开裂使其失效的情况，使用寿命更长；3、结构简单，膨胀型阻燃涂层直接涂覆于防弹板基体表面，制备方便，工艺路线短，适合批量化生产，易于产业化。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本技术实施例1的阻燃防弹板的结构示意图；图2是本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保、轻便的阻燃防弹板，其特征在于，由内向外包括防弹芯层和膨胀型阻燃涂层，所述防弹芯层的厚度为5～50mm，密度为0.90～1.10g/cm

【技术特征摘要】
1.一种环保、轻便的阻燃防弹板，其特征在于，由内向外包括防弹芯层和膨胀型阻燃涂层，所述防弹芯层的厚度为5～50mm，密度为0.90～1.10g/cm3；所述膨胀型阻燃涂层的厚度为10～250μm，密度为0.01～0.35g/cm3。2.根据权利要求1所述的阻燃防弹板，其特征在于，所述阻燃防弹板还包括设于所述防弹芯层和所述膨胀型阻燃涂层之间的隔热层，所述隔热层与所述防弹芯层通过结构胶粘合。3.根据权利要求2所述的阻燃防弹板，其特征在于，所述隔热层的厚度为10～40mm，密度为0.02～0.25g/cm3。4.根据权利要求2所述的阻燃防弹板，其特征在于，所述隔热层的材质为发泡EVA、发泡酚醛、发泡聚苯乙烯、岩棉、玻璃棉中的一种。5.根据权利要求4所述的阻燃防弹板，其特征在于，所述结构胶为聚氨酯胶或环氧胶。6.根据权利要求1～5任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚东，徐璇，李志坚，陈超，郑海洋，
申请(专利权)人：北京威亚高性能纤维有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11