聚乙烯复合防弹板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚乙烯复合防弹板及其制备方法，属于防护装备领域。该聚乙烯复合防弹板包括：由两层以上浸渍阻燃环氧树脂的阻燃纤维织物叠合组成的阻燃层；由两层以上聚乙烯无纬布叠合组成的防弹芯层；粘接在所述阻燃层和所述防弹芯层之间、由预设厚度的聚氨酯泡沫板组成的隔热层。本发明专利技术的技术方案能够得到耐热及阻燃性能优良的聚乙烯复合防弹板，并且能够降低生产成本，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防护装备领域，具体涉及一种耐热及阻燃性能优良的。
技术介绍
随着科学技术的发展，高性能纤维的开发和应用，使防弹材料有了很大突破，加速了防弹材料向轻量化、舒适化的方向发展，也极大地拓展了防弹材料的空间，而且使得防弹材料的防弹性能不断增强。从20世纪70年代至今，先进的纤维复合材料在装甲防护中得到广泛的应用。高性能纤维防弹复合材料保留了组份材料的主要特点，减少或克服组份材料的缺陷，甚至产生组份材料所没有的优异性能。防弹复合材料的物理机械性能优良，其比强度、比模量高于防弹金属材料，动能吸收性良好，“二次杀伤效应”小，材料的挠曲性也好， 所以不但具有优良的防弹性能和较大的防护范围，而且具有良好的制作工艺性，能够使防弹装甲的质量大大减轻，有很高的机动性和灵活性。超高分子量聚乙烯纤维，是一种由平均相对分子质量在100万以上的聚乙烯纺制而成的纤维，是继碳纤维和芳纶纤维之后出现的又一种高强度、高模量的高性能纤维。它具有密度小的特点和高度取向的分子结构，是目前投入使用的防弹吸能性能最为优异的纤维材料。因此，超高分子量聚乙烯纤维是制作防弹复合材料的极佳材料。但因该聚乙烯纤维存在熔点低和高温环境下与树脂粘接性能差等缺陷，限制了它的应用。特别是作为防弹装甲材料，不可避免会面临高温炙烤环境，甚至火灾，而在这种情况下，优良的防弹能力对战斗单元的生命力和战斗力更有价值。因此，使超高分子量聚乙烯纤维在高温环境下发挥优异的防护性能具有重要意义。目前，已有大量学者进行试验，研究了超高分子量聚乙烯纤维的改性处理，力求提高超高分子量聚乙烯纤维的使用温度，但收效甚微。现有的纤维织物复合材料板和聚乙烯无纬布防弹板生产技术，整个压制加工过程是在一台模具上完成。该过程需要对这台模具反复多次的加热升温、冷却降温，不但会带来巨大的能量损耗，造成加工成本较高；并且反复的升温、降温需要很长的时间来完成，造成生产周期长，生产效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种，能够得到耐热及阻燃性能优良的聚乙烯复合防弹板，并且能够降低生产成本，提高生产效率。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供技术方案如下—方面，提供一种聚乙烯复合防弹板的制备方法，包括以下步骤(a)将两层以上浸渍阻燃环氧树脂的阻燃纤维织物叠合在热压成型模具上，在 120-140°C的温度下施加8-lOMpa的压力，保温保压15-25分钟；(b)将所述两层以上纤维织物从所述热压成型模具中取出放入冷压成型模具中， 施加8-lOMPa的压力5-10分钟，得到阻燃层；(c)选取预设厚度的聚氨酯泡沫板制作隔热层；(d)将两层以上聚乙烯无纬布叠合在热压成型模具上，在125-135°c的温度下施加20-25Mpa的压力，保温保压15-25分钟；(e)将所述两层以上聚乙烯无纬布从所述热压成型模具中取出放入冷压成型模具中，施加20-25MPa的压力5_10分钟，得到防弹芯层；(f)将所述阻燃层、隔热层和防弹芯层粘合在一起，得到聚乙烯复合防弹板。本专利技术实施例还提供了一种以上述方法制备的聚乙烯复合防弹板，包括由两层以上阻燃浸渍环氧树脂的阻燃纤维织物叠合组成的阻燃层；由两层以上聚乙烯无纬布叠合组成的防弹芯层；粘接在所述阻燃层和所述防弹芯层之间、由预设厚度的聚氨酯泡沫板组成的隔热层。进一步地，所述纤维织物为玄武岩纤维织物、玻璃纤维织物、碳纤维织物和陶瓷纤维织物中的至少一种。优选地，所述纤维织物为玄武岩纤维织物。进一步地，所述纤维织物的编织方式为单向、平纹、斜纹、缎纹、三维机织、或三维编织。优选地，所述纤维织物的编织方式为平纹。进一步地，所述纤维织物的树脂含量为25-35%。优选地，所述纤维织物的树脂含量为观％。进一步地，所述阻燃层的厚度为0.5_5mm。优选地，所述阻燃层的厚度为l_3mm。进一步地，所述隔热层的聚氨酯泡沫板可以为软质或者硬质。优选地，所述聚氨酯泡沫板为高阻燃性硬质聚氨酯泡沫。进一步地，所述防弹芯层包括强度至少为26cN/dteX、模量至少为800cN/dteX的聚乙烯纤维。优选地，所述防弹芯层包括强度至少为30cN/dteX、模量至少为1200cN/dteX的聚乙烯纤维。进一步地，所述防弹芯层中聚乙烯纤维的重量百分比为75% -90%。优选地，所述防弹芯层中聚乙烯纤维的重量百分比为80% -85%。进一步地，所述防弹芯层也可为聚乙烯陶瓷复合防弹板。进一步地，所述阻燃层、隔热层和防弹芯层为利用常温固化的耐高温胶粘剂粘合在一起。本专利技术的实施例具有以下有益效果上述方案中，为了使聚乙烯无纬布防弹板在面临高温环境时，还能够表现出优异的防弹性能，在聚乙烯无纬布防弹板表面粘接隔热性能好、热稳定性好和表面粘接性好的聚氨酯泡沫；另外为了使聚氨酯泡沫板不暴露在空气中，不直接与火焰发生接触，在聚氨酯泡沫板表面粘接阻燃、隔热性好、具有一定防弹能力的耐高温阻燃纤维织物。本专利技术的聚乙烯复合防弹板不仅具有防弹能力，而且具有环境防护能力，能经受高低温、热循环和潮湿而不降低防弹能力。此外，本专利技术聚乙烯复合防弹板的防弹芯层采用聚乙烯无纬布，使得防弹芯层重量更轻，具有很好的机动性和灵活性；本专利技术利用隔热层、阻燃层制作夹芯式结构， 使聚乙烯复合防弹板在提高使用温度和阻燃性能的同时，具有较高的防弹吸能特性；本专利技术的聚乙烯复合防弹板，由于前置由耐高温阻燃纤维织物组成的阻燃层和由聚氨酯泡沫板组成的隔热层，使聚乙烯纤维表面在开始受到侵彻时，不会直接与高温弹体接触，从而避免表面纤维发生熔断现象。本专利技术的聚乙烯复合防弹板的制备过程中分别使用热压成型模具和冷压成型模具，能够缩短生产周期，提高生产效率；并且解决了现有技术需要对模具反复升温降温带来的能耗问题，减少了能耗，降低了加工成本。附图说明图1为本专利技术实施例的聚乙烯复合防弹板的结构示意图；图2为本专利技术实施例的聚乙烯复合防弹板的另一结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术的实施例针对现有技术中制作纤维织物复合材料板和聚乙烯无纬布防弹板生产技术时加工成本较高，并且生产周期长，生产效率低的问题，提供一种，能够得到耐热及阻燃性能优良的聚乙烯复合防弹板，并且能够降低生产成本，提高生产效率。本专利技术实施例的聚乙烯复合防弹板的制备方法，包括以下步骤(a)将两层以上浸渍阻燃环氧树脂的阻燃纤维织物叠合在热压成型模具上，在 120-140°C的温度下施加8-lOMpa的压力，保温保压15-25分钟；(b)将两层以上纤维织物从热压成型模具中取出放入冷压成型模具中，施加 8-10MPa的压力5-10分钟，得到阻燃层；(c)选取预设厚度的聚氨酯泡沫板制作隔热层；(d)将两层以上聚乙烯无纬布叠合在热压成型模具上，在125-135 的温度下施加20-25Mpa的压力，保温保压15-25分钟；(e)将两层以上聚乙烯无纬布从热压成型模具中取出放入冷压成型模具中，施加 20-25MPa的压力5_10分钟，得到防弹芯层；(f)将阻燃层、隔热层和防弹芯层粘合在一起，得到聚乙烯复合防弹板。其中，所用环氧树脂为高性能的阻燃材料，纤维织物在浸渍环氧树脂后成为耐高温阻燃纤维织物。本专利技术在制作隔热层时，可以根据应用环境、应用条件及需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙其永，冯向阳，薛东升，刘金良，路忠跃，
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：