防刺复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种防刺复合材料及其制备方法，所述的防刺复合材料包括多个带微孔的单层复合材料，所述的单层复合材料包括高性能纤维形成的增强体、复合到增强体上的树脂基体。进一步地，所述的防刺复合材料还可以包括缓冲材料以制成软质舒适型防刺复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防刺材料，具体涉及一种具有改进结构的防刺纤维复合材料及其应用。
技术介绍
当前，各国特别是中国对枪械的控制非常严格，因此相比之下来自匕首等锐器的 威胁要大于来自枪弹的威胁。从这个意义上讲，民用的防刺材料和防割材料比防弹材料的需求量更大。早期的防刺材料是高性能合金冷轧制成整体造型的防刺背心或采用高强轻质 (如铝合金)金属材料来制作成鳞片甲一样的防刺层，虽然这种防刺材料防穿透性能优异， 但其质量和刚性对使用者的活动和穿着舒适性有较大的限制和影响。而后为了减轻质量， 将金属丝加捻织造或者绕成金属环，端点点焊、互锁、一层或多层与织物等其他防刺材料复 合。所用的金属丝有铁丝、钦丝等，此外还有将金属轻质薄片形成一定形状的偏斜层，用以 增强材料防刺效果的。但是所有这些改进仍然没有改变其穿着不便、舒适性差的缺点。随着KeVlar、UHMWPE、PBO、碳纤维等高性能合成纤维的出现，使部分或全部采用高 性能纤维制成轻质柔韧、便于穿着的防刺材料成为可能。在上述高性能纤维中，UHMWPE(超 高分子量聚乙烯纤维)密度最低(0.97g/cm3)，UHMWPE纤维比强度高、比模量高，能量吸收 性能和阻尼性能也比Kevlar纤维优越，同时也弥补了高性能碳纤维、碳化硅纤维等断裂应 变小的弱点。因此UHMWPE纤维是用于防刺材料的最优高性能纤维之一。与中华人民共和国公安部GA68-2003《防刺服》标准相比GA68-2008标准所使用 的刀具更加锋利，对防刺材料的耐穿刺性能要求也更高，同时现在市场上销售的防刺服均 无法达到新标准的要求。因此开发一种满足新标准同时轻质舒适的新型防刺材料成为一种 迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防刺复合材料，其包括多个带微孔的单层复合材料，所 述单层复合材料包括高性能纤维形成的增强体和复合到增强体上的树脂基体。所述纤维为 机械强度不低于30cN/dteX、密度不超过lg/cm3的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)。所述 纤维增强体包括机织物、针织物、编织物、非织造织物及他们的混合织物。所述树脂基体选 自聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛的一种或多种，所述树脂基体优选经过 颗粒物改性，改性颗粒为氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化镁中的一种或多种，所述树 脂基体中还可以含有增塑剂、耐老化剂成分。本专利技术的防刺材料由各单层纤维复合材料组合而成，纤维复合材料复合方式采 用喷胶复合、浸胶复合、涂胶复合中的一种或多种；复合过程为纤维增强体预成型、上胶、 脱溶剂、定型、后整理。复合成型后的纤维复合材料轻薄柔韧。所述单层复合材料具有 0.01-0. 5mm孔径的透气微孔，通过控制纤维增强体的厚度和松紧度形成，经过使用本专利技术制作的树脂基体涂层一定厚度后得到有效保留。上述具有不低于10%孔隙率的纤维复合材 料使防刺材料的穿着舒适性得到有效提高。本专利技术的另一个目的是提供所述防刺复合材料的制备方法，其包括如下步骤准 备原料——升温溶解——添加颗粒——上胶——室温干燥——热压成型。本专利技术进一步的目的在于提供一种含有本专利技术所述防刺材料的软质舒适型防刺 材料，其由多个单层复合材料与缓冲材料按照重量比(10-20) 1，最优地按照17 1 一 起叠层后制成轻便、穿着舒适度高的防刺材料。所述的软质舒适型防刺材料的制备方法是 在上述防刺复合材料制备方法的基础上增加一个结构组合的步骤。所述缓冲材料选自聚氨 酯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或多种。缓冲材料的 使用进一步提高了防刺材料的防刺性能和穿着舒适性。本专利技术的防刺复合材料具有优异的防刺性能，且穿着轻便、舒适。附图说明图1 (a)表示本专利技术实施的片状带微孔的单层复合材料；图1 (b)表示本专利技术实施的贴身舒适的缓冲材料；图1 (c)表示本专利技术实施的叠合后的层状防刺材料；图2表示本专利技术实施例1的防刺材料复合结构；图3表示本专利技术实施例2的防刺材料复合结构；图4表示本专利技术实施例3的防刺材料复合结构；图5表示本专利技术实施例4的防刺材料复合结构。具体实施例方式下面结合附图通过具体的实施方式对本专利技术作进一步详细的描述。本专利技术的防刺复合材料包括多个带微孔的单层复合材料，所述单层复合材料包括 高性能纤维形成的增强体和复合到增强体上的树脂基体。本专利技术所述的高性能纤维是指一类具有高机械强度和低密度的纤维的总称，机械 强度不低于22cN/dteX，优选不低于30cN/dteX，密度优选不超过lg/cm3。本专利技术所述的高性 能纤维包括但不限于碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维等，优选采用超高分子量聚乙烯纤维。本专利技术所述的超高分子量聚乙烯纤维是指分子量为100万以上的聚乙烯纤维，优 选为100万 500万；机械强度不低于22cN/dtex，优选不低于30cN/dtex ；初始模量不低于 750cN/dtex ；密度优选不超过lg/cm3，进一步优选为0. 97g/cm3。本专利技术所采用的高性能纤维为超高分子量聚乙烯纤维，纤维密度不高于lg/cm3， 纤维强度不低于30cN/dteX，优选为等于或大于33cN/dteX，更优选为等于或大于38cN/dtexo所述纤维增强体包括机织物、针织物、编织物、非织造织物及其混合织物。所述 机织物增强体优选为超高分子量聚乙烯纤维长丝织成，纱线线密度为100-1600D，优选为 400-1600D ；机械强度不低于30cN/dteX，优选为等于或大于32cN/dteX，更优选为等于或 大于34cN/dteX，最优选为等于或大于36cN/dteX;机织布规格为经(纬)密75-380根 /10cm，优选为75-150根/IOcm ；织物面密度为50-600g/m2，优选为50-200g/m2 ；织物厚度为0. 15-lmm，优选为0. 15-0. 3mm。所述的非织造物包括无纺布、无纬布或其混合增强体。 无纺布增强体为长度范围20-64mm的超高分子量聚乙烯短纤，优选为22_55mm，更优选为 38-50mm ；短纤经无纺布加工工艺制成定量为50-600g/m2面密度含微孔结构基布，优选为 50-200g/m2 ；基布松散状态厚度1-5. 5mm，优选为1_2. 5mm ；孔隙率不低于50%，优选为大于 或等于60%;压紧后无纺布厚度0. 15-1. 5mm，优选为0. 15-0. 5mm，更优选为0. 15-0. 3mm ；孔 隙率不低于20%，优选为大于或等于25%，更优选为大于或等于30%。无纬布增强体为超 高分子量聚乙烯纤维长丝织成，纱线线密度为100-1600D，优选为400-1600D ；机械强度不 低于30cN/dteX，优选为等于或大于33cN/dteX，更优选为等于或大于38cN/dteX ；无纬布面 密度为 50-600g/m2，优选为 50-200g/m2 ；织物厚度 0. 15_lmm，优选为 0. 15-0. 3mm。本专利技术的防刺材料由各单层纤维复合材料组合而成，纤维复合材料复合方式采 用喷胶复合、浸胶复合、涂胶复合中的一种或多种；复合过程为纤维增强体预成型、上胶、 脱溶剂、定型、后整理。复合成型后的纤维复合材料轻薄柔韧。所述单层复合材料具有 0.01-0. 5mm孔径的透气微孔，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防刺复合材料，其特征在于其包括多个带微孔的单层复合材料，所述的单层复合材料包括高性能纤维形成的增强体、复合到增强体上的树脂基体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯向阳，魏广恒，薛东升，季力强，李晓洁，
申请(专利权)人：北京同益中特种纤维技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]