【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人体和武器装备的纤维复合材料防护，具体涉及的是一种应用于芳纶织物的树脂、预浸料、复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、芳纶复合材料由于其优异的吸能和耐温性能，广泛应用于军用防弹头盔产品。而军用头盔防护能力的两个主要指标是背凸值和破片的最大防护速度(v50)。有研究表明想提高v50值需要尽可能的降低芳纶预浸料的含胶量，而降低背凸值又需要提高预浸料的含胶量。因此，得到背凸值和v50值都优秀的芳纶复合材料成为了一个技术瓶颈。
2、cn102909920a公开了一种改性酚醛树脂半浸渗芳纶纤维预浸料，其由改性酚醛树脂与芳纶纤维织物组成，树脂浸渍部分芳纶纤维，浸渍率介于5％～20％之间，树脂的质量百分比介于8％～18％之间，v50达到650m/s，还有待提高；cn102909920a中的防弹复合材料的模压制造，其热固化的模压时间需要30min，效率也不足。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种应用于芳纶织物的树脂、预浸料、复合材料及其制备方法，本专利技术中，织物在浸渍过程中经过大气常压等离子体辉光放电处理，厚度方向预浸织物的含胶量呈梯度增加，这使得复合材料在v50值提高的同时降低了其背凸值。
2、本专利技术首先提供了一种应用于芳纶织物的树脂组合物，其包括如下组份：酚醛树脂、双酚a型环氧树脂、有机硅核壳粒子、固化剂和促进剂；
3、所述酚醛树脂、双酚a型环氧树脂、有机硅核壳粒子、固化剂和促进剂的质量比为100:40～80:4～10:1～3:0.3
4、上述的树脂组合物中，所述酚醛树脂为固含量40％～60％(质量百分数)的酚醛树脂；具体可为50％；
5、所述酚醛树脂具体可为2124酚醛树脂；
6、所述双酚a型环氧树脂为e51环氧树脂；
7、所述有机硅核壳粒子为有机硅核壳粒子p52；
8、所述固化剂为nl固化剂
9、所述促进剂为dmp-30促进剂。
10、上述的树脂组合物中，所述树脂组合物由酚醛树脂、双酚a型环氧树脂、有机硅核壳粒子、固化剂和促进剂组成。
11、第二，本专利技术提供了一种芳纶织物预浸料，其由上述树脂组合物和芳纶纤维织物制备得到；所述芳纶纤维织物为平纹布结构，单位面积质量为200g/m2～420g/m2。
12、上述的芳纶织物预浸料中，所述芳纶纤维织物单位面积质量为340g/m2。
13、上述的芳纶织物预浸料由所述芳纶纤维织物采用涂布法进行单面浸渍得到。
14、上述的芳纶织物预浸料中，所述树脂组合物的质量百分比为6％～20％；具体可为8％、6.8％、9.3％或11.7％。
15、本专利技术还提供了上述芳纶织物预浸料的制备方法，包括如下步骤：
16、将所述芳纶纤维织物经过大气常压等离子体辉光放电处理，然后涂覆所述树脂组合物，烘干，得到所述纶织物预浸料。
17、上述的制备方法中，所述大气常压等离子体辉光放电处理的功率为200～400w，处理时间为2～30s；具体的，所述大气常压等离子体辉光放电处理的功率为300w，时间为5s或20s。
18、所述大气常压等离子体辉光放电处理完成后10min以内涂覆所述树脂组合物。
19、上述的制备方法中，所述烘干的温度为100～120℃。
20、进一步的，本专利技术提供了一种芳纶织物复合材料，其由所述的芳纶织物预浸料铺贴形成；
21、在厚度方向上，所述芳纶织物预浸料的含胶量呈梯度增加；铺层时依次铺贴，含胶量低的铺层放置于迎弹面，含胶量大的铺层放置于背弹面；
22、优选的，所述含胶量呈梯度增加的梯度为3～5个。上述的芳纶织物复合材料的制备方法中，按照面密度完成叠层铺贴后，采用一体模压成型，得到所述芳纶织物复合材料；
23、所述模压一体化成型工艺如下：先进行低温模压预成型，然后升温进行热态模压成型。
24、上述的制备方法中，所述低温模压预成型的温度为60～80℃，压力为2～5mpa，时间为5～8min；
25、所述热态模压成型的温度为150～170℃，压力为30～40mpa，时间为8～15min。
26、与现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
27、1)本专利技术的改性酚醛树脂组合物中添加了有机硅核壳粒子，其可以进一步提高树脂的吸能性能；本专利技术提高了树脂韧性，降低了固化时间；
28、2)本专利技术中，织物在浸渍过程中经过大气常压等离子体辉光放电处理，其能够提高树脂与纤维的界面粘结强度，提升复合材料的抗弯性能，进而降低背凸值；
29、3)本专利技术的织物预浸料中树脂的质量百分比在8％～20％之间，厚度方向织物预浸料的含胶量呈梯度增加，能够提高复合材料的v50值而不影响背凸值。
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1.一种应用于芳纶织物的树脂组合物，其包括如下组份：酚醛树脂、双酚A型环氧树脂、有机硅核壳粒子、固化剂和促进剂；所述酚醛树脂、双酚A型环氧树脂、有机硅核壳粒子、固化剂和促进剂的质量比为100:40～80:4～10:1～3:0.3-0.6。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在在于：所述酚醛树脂为固含量40％～60％的酚醛树脂；
3.一种芳纶织物预浸料，其由权利要求1或2所述树脂组合物和芳纶纤维织物制备得到；所述芳纶纤维织物为平纹布结构，单位面积质量为200g/m2～420g/m2。
4.根据权利要求3所述的芳纶织物预浸料，其特征在于：所述芳纶织物预浸料由所述芳纶纤维织物采用涂布法进行单面浸渍得到。
5.根据权利要求3或4所述的芳纶织物预浸料，其特征在于：所述芳纶织物预浸料中，所述树脂组合物的质量百分比为6％～20％。
6.权利要求3-5中任一项所述的芳纶织物预浸料的制备方法，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述大气常压等离子体辉光放电处理的功率为200～400w，处理时间
8.一种芳纶织物复合材料，其由权利要求3-5中任一项所述的芳纶织物预浸料铺贴形成；
9.权利要求8所述的芳纶织物复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照面密度完成叠层铺贴后，采用一体模压成型，得到所述芳纶织物复合材料；
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述低温模压预成型的温度为60～80℃，压力为2～5MPa，时间为5～8min；
...【技术特征摘要】
1.一种应用于芳纶织物的树脂组合物，其包括如下组份：酚醛树脂、双酚a型环氧树脂、有机硅核壳粒子、固化剂和促进剂；所述酚醛树脂、双酚a型环氧树脂、有机硅核壳粒子、固化剂和促进剂的质量比为100:40～80:4～10:1～3:0.3-0.6。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在在于：所述酚醛树脂为固含量40％～60％的酚醛树脂；
3.一种芳纶织物预浸料，其由权利要求1或2所述树脂组合物和芳纶纤维织物制备得到；所述芳纶纤维织物为平纹布结构，单位面积质量为200g/m2～420g/m2。
4.根据权利要求3所述的芳纶织物预浸料，其特征在于：所述芳纶织物预浸料由所述芳纶纤维织物采用涂布法进行单面浸渍得到。
5.根据权利要求3或4所述的芳纶织...
【专利技术属性】
技术研发人员：江龙，赵一平，李东升，郑飞，王昌永，
申请(专利权)人：新兴际华上海工程科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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