一种防弹板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防弹板及其制备方法，通过筛选合适的超高分子量聚乙烯无纬布、陶瓷层、热熔胶膜和止裂层，探索合适且简单的制备工艺，制得的防弹板的面密度不超过37.5kg/m2，抵御15米距离有效防3发弹速878

【技术实现步骤摘要】
一种防弹板及其制备方法


[0001]本专利技术属于防弹板
，具体涉及一种防弹板及其制备方法。

技术介绍

[0002]防弹板广泛用于防弹装甲中，如车辆、舰船的防护以及民用保险柜、运钞车的防护中，防弹板主要有三种：钢铁防弹插板、聚乙烯PE防弹插板和陶瓷防弹插板。钢铁防弹插板自二战以来就一直在使用，几十年前占据了防弹插板的主流市场，但在研制出了聚乙烯防弹插板和陶瓷防弹插板后，钢制防弹插板就渐渐的被取代了，虽然现在仍然有人使用，但数量较少。陶瓷插板的缺点是，被子弹击中后，着弹点无法再次防御子弹。PE防弹插板能够达到的最高防护等级为NIJ III级，无法防御步枪、穿甲弹及更大威力的子弹，复合性PE防弹插板在一定程度上能够抵御步枪、穿甲燃烧弹，应用较多。专利CN202011325268.4公开了一种复合防弹插板及其制备方法，该方法制得的复合防弹插板的面密度不超过35kg/m2，抵御子弹后凹陷较小，能一定程度的满足需求，但是其制备方法较复杂，制备过程中有两个复合体系，需要多次进行粘贴，不利于批量化生产。专利CN202010168724.2公开了一种热压罐的成型方法，该方法通过加热PE到125
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135℃来软化PE，完成空腔和空隙的填充，但在该温度下软化大大削弱了PE层压板的防弹性能。因此，现有技术制得的防弹板或者面密度较大；凹陷深度较深，或者制备方法复杂，效率较低，难以满足防弹板的相关需求。
[0003]本专利技术的防弹板的制备方法操作简单、生产效率高，面密度小，抵御子弹后凹陷较小，适合批量生产；随着对防弹板的轻量化与功能强化的需求日益增加，未来的应用前景将更加广阔。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种防弹板及其制备方法，以解决当前防弹板面密度较大、抵御子弹后凹陷较深、制备工艺复杂等技术问题。
[0005]本专利技术的内容包括：一种防弹板，从外到里依次是止裂层、陶瓷层、热熔胶膜和超高分子量聚乙烯防弹插板；所述热熔胶膜的面密度为50
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70g/m2，导热率≥10W/mK，熔融指数为6
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9g/10min；所述超高分子量聚乙烯防弹插板由面密度为115
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125g/m2的超高分子量聚乙烯无纬布制成；制备方法包括如下步骤：（1）将止裂层、防弹陶瓷、热熔胶膜和超高分子量聚乙烯防弹插板依次装配，装入密封袋密封，抽真空；（2）将上述密封好的材料推入热压罐，进行复合；（3）将上述复合后的材料喷涂油漆，风干静置成型得防弹板；所述热压罐的运行工艺如下：升温升压，压力达到1Mpa，温度达到75
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80℃；保持上述温度和压力一段时间；
升温升压，压力达到1.6Mpa，温度达到95
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105℃；保持上述温度和压力一段时间；释放压力，降至常温。
[0006]进一步的，所述热熔胶膜为为PO、TPU或EVA中的一种。
[0007]进一步的，所述PO热熔胶膜的主要成分是聚烯烃；TPU热熔胶又叫做TPU热熔双面胶，其主要成分是聚氨酯；EVA热熔胶膜的主要成分是醋酸乙烯共聚物。
[0008]进一步的，所述陶瓷层选用面密度为26.5
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27.0g/m2，硬度≥3000HV，弹性模量≥470GPA的整板陶瓷。
[0009]进一步的，所述陶瓷层选用氮化硅、氮化硼中的一种。
[0010]进一步的，所述超高分子量聚乙烯无纬布经平铺、重合、排版、裁剪、配重和压制后获得超高分子量聚乙烯防弹插板。
[0011]进一步的，所述止裂层为芳纶、玻璃纤维或者超高分子量聚乙烯纤维中的一种。
[0012]进一步的，所述防弹板面密度≤37.5kg/m2，可以抵御3发53式7.62毫米穿甲燃烧弹，凹陷≤35mm。
[0013]一种防弹板的制备方法，包括如下步骤：（1）将止裂层、防弹陶瓷、热熔胶膜和超高分子量聚乙烯防弹插板依次装配，装入密封袋密封，抽真空；（2）将上述密封好的材料推入热压罐，进行复合；（3）将上述复合后的材料喷涂油漆，风干静置成型得防弹板。
[0014]进一步的，所述热压罐的运行工艺如下：0
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30min，负压达到1Mpa，温度达到75
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80℃；31
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45min，保持温度和压力15分钟；46
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60min，负压达到1.6Mpa，温度达到95
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105℃；61
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120min，保持温度和压力60分钟；121
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180min，释放压力，降低温度至常温。
[0015]进一步的，所述步骤（3）中油漆为黑色聚脲B组份：黑色聚脲A组份＝1.2：0.8。
[0016]进一步的，所述步骤（3）中喷涂用的喷咀直径Ф1.2mm，喷涂距离为550～630mm。
[0017]进一步的，所述步骤（3）中喷涂油漆温度为65~75℃，风干静置成型时间是5~6小时。
[0018]本专利技术的有益效果是：（1）从制备工艺来说，该方法简单易操作，不需要多个复合体系，生产效率高，可以批量化生产；（2）制备过程中控制好热压罐的复合温度，避免过高或者过低，一般就能获得力学性能较好的防弹板；（3）从效果来说，该方法制得的防弹板的面密度不超过37.5kg/m2，抵御15米距离有效防3发弹速878
±
10m/s的53式7.62毫米穿甲燃烧弹（强装药弹），属于国内先进水平。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的防弹板的结构示意图，1为止裂层，2为陶瓷层，3为热熔胶膜，4为超
高分子量聚乙烯防弹插板。
具体实施方式
[0020]实施例1（1）制备超高分子量聚乙烯防弹插板挑选面密度为120g/m2的超高分子量聚乙烯无纬布铺在工作台上，要求铺布平整，每层重合；采用服装设计专用版软件，按防弹插板尺寸自动排版后裁剪；将裁剪好的料片，及时运至配重室进行配重和压制，面密度控制范围为8.4
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8.5kg/m2，得到超高分子量聚乙烯防弹插板。
[0021]（2）选择防弹陶瓷和热熔胶膜选择氮化硅陶瓷作为防弹陶瓷；选择超高分子量聚乙烯纤维作为止裂层；选择EVA型胶作为热熔胶膜。
[0022]（3）进入热压罐复合将止裂层、防弹陶瓷、热熔胶膜和超高分子量聚乙烯防弹插板按照图1的结构进行装配。
[0023]然后放置在装料台上，用密封袋将装配好的原材料进行密封，之后进行抽真空操作，确认密封袋没有破损，然后将装料台推入热压罐，开启热压罐。
[0024]热压罐运行工艺如下：0
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30min，负压达到1Mpa，温度达到75℃；31
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45min，保持温度和压力15分钟；46
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60min，负压达到1.6Mpa，温度达到95℃；61
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120min，保持温度和压力60分钟；121
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180min，释放压力，降低温度至常温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防弹板，其特征是，从外到里依次是止裂层、陶瓷层、热熔胶膜和超高分子量聚乙烯防弹插板；所述热熔胶膜的面密度为50
‑
70g/m2，导热率≥10W/mK，熔融指数为6
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9g/10min；所述超高分子量聚乙烯防弹插板由面密度为115
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125g/m2的超高分子量聚乙烯无纬布制成；制备方法包括如下步骤：（1）将止裂层、防弹陶瓷、热熔胶膜和超高分子量聚乙烯防弹插板依次装配，装入密封袋密封，抽真空；（2）将上述密封好的材料推入热压罐，进行复合；（3）将上述复合后的材料喷涂油漆，风干静置成型得防弹板；所述热压罐的运行工艺如下：升温升压，压力达到1Mpa，温度达到75
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80℃；保持上述温度和压力一段时间；升温升压，压力达到1.6Mpa，温度达到95
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105℃；保持上述温度和压力一段时间；释放压力，降至常温。2.如权利要求1所述的防弹板，其特征是，所述陶瓷层选用面密度为26.5
‑
27.0g/m2，硬度≥3000HV，弹性模量≥470GPA的整板陶瓷。3.如权利要求1所述的防弹板，其特征是，所述超高分子量聚乙烯无纬布经平铺、重合、排版、裁剪、配重和压制后获得超高分子量聚乙烯防弹插板。4.如权利要求1
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3任一所述的防弹板，其特征是，所述止裂层为芳纶、玻璃纤维或者超高分子量聚乙烯纤维中的一种。5.如权利要求1
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨恒，高波，吴传清，林明清，
申请(专利权)人：湖南中泰特种装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：