[發(fā)明專利]受約束的胸板、交通工具裝甲板和頭盔

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680053443.0
• 申請(qǐng)日: 2006-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN101443623A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·巴特納加;L·L·瓦格納;D·A·赫斯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國(guó)際公司
• 主分類號(hào): F41H5/04
• 分類號(hào): F41H5/04
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 林毅斌;林 森

發(fā)明背景

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有優(yōu)異防彈性能的織物層壓材料。更具體地講，本發(fā)明涉及增強(qiáng)的抗脫層、防彈復(fù)合材料。

相關(guān)技術(shù)說明

含有對(duì)可變形拋射物具有優(yōu)異阻抗性能的高強(qiáng)度纖維的防彈制品是已知的。諸如軍事裝備的防彈背心、頭盔、交通工具芯片和結(jié)構(gòu)部件的制品通常是由包含高強(qiáng)度纖維的織物制成。常規(guī)使用的高強(qiáng)度纖維包括聚乙烯纖維、聚對(duì)芳酰胺纖維例如聚對(duì)苯二甲酰苯二胺、石墨纖維、尼龍纖維、玻璃纖維等。對(duì)于諸如背心或背心各部分的許多應(yīng)用來說，可以在機(jī)織或針織織物中使用纖維。對(duì)于許多其它應(yīng)用來說，將纖維封裝或嵌入在基質(zhì)材料中，以形成剛性或柔性織物。

用于形成諸如頭盔、交通工具芯片和背心的制品的各種防彈結(jié)構(gòu)是已知的。例如美國(guó)專利4,403,012、4,457,985、4,613,535、4,623,574、4,650,710、4,737,402、4,748,064、5,552,208、5,587,230、6,642,159、6,841,492、6,846,758描述了防彈復(fù)合材料，所述防彈復(fù)合材料包括由諸如擴(kuò)鏈超高分子量聚乙烯的材料制備的高強(qiáng)度纖維，將所有的這些專利通過引用結(jié)合到本文中來。這些復(fù)合材料對(duì)于來自諸如子彈、彈殼、榴散彈等射彈的高速撞擊顯示出不同程度的防穿透性能。

例如美國(guó)專利4,623,574和4,748,064公開了包含嵌入在彈性基質(zhì)中的高強(qiáng)度纖維的簡(jiǎn)單復(fù)合結(jié)構(gòu)。美國(guó)專利4,650,710公開了一種柔性制品，其包含多個(gè)柔性層，所述柔性層包含高強(qiáng)度擴(kuò)鏈聚烯烴(ECP)纖維。用低模量彈性材料對(duì)網(wǎng)中的纖維進(jìn)行涂布。美國(guó)專利5,552,208和5,587,230公開了包含至少一種高強(qiáng)度纖維網(wǎng)和基質(zhì)組合物的制品和用于制備所述制品的方法，所述基質(zhì)組合物包含乙烯基酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯。美國(guó)專利6,642,159公開了一種具有多條纖維層的抗沖擊剛性復(fù)合材料，所述纖維層包含沉積在基質(zhì)中的長(zhǎng)絲網(wǎng)，其中彈性層位于它們之間。將復(fù)合材料粘結(jié)到硬板上，以提高防穿甲彈能力。

眾所周知，小的尖角射彈可以通過使纖維橫向移位而未將它們破裂而穿過盔甲。因此，防彈穿透性能直接受纖維網(wǎng)性質(zhì)的影響。例如影響防彈性能的重要因素有纖維編織的緊密程度、交叉層疊的單向復(fù)合材料中的交叉周期性，紗和纖維旦尼爾、纖維與纖維摩擦力、基質(zhì)特性和層間粘結(jié)強(qiáng)度。

影響防彈性能的另一個(gè)重要因素為防彈材料的抗脫層能力。在常規(guī)復(fù)合材料防彈芯片中，射彈對(duì)防彈織物層的沖擊通過一些層，同時(shí)周圍的織物層受到應(yīng)力或拉伸，使其磨損或脫層。這種脫層可局限于小面積，或可伸展至大面積，顯著降低材料的防彈性能，且降低其承受多個(gè)射彈沖擊的能力。已知這種脫層還由于防彈材料片被切成所需的形狀或大小，使得經(jīng)修剪的邊緣磨損，從而危及材料的穩(wěn)定性和防彈性能。因此，本領(lǐng)域需要解決所有這些問題。

本發(fā)明提供了這些問題的解決方案。本發(fā)明提供了通過各種技術(shù)增強(qiáng)的抗脫層、防彈材料和制品，所述技術(shù)包括用高強(qiáng)度絲縫合一個(gè)或多個(gè)防彈芯片，熔融防彈芯片的邊緣以增強(qiáng)在標(biāo)準(zhǔn)修剪程序過程中已磨損的區(qū)域，用一個(gè)或多個(gè)機(jī)織或無紡纖維包覆物包裹一個(gè)或多個(gè)芯片以及這些技術(shù)的組合。本發(fā)明還提供了一個(gè)或多個(gè)防彈芯片，所述防彈芯片包括一個(gè)或多個(gè)與其連接的剛性板以改進(jìn)防彈性能，所述防彈芯片也可通過上述技術(shù)中的一種或多種增強(qiáng)。本發(fā)明介紹對(duì)美國(guó)專利5,545,455的改進(jìn)，美國(guó)專利5,545,455未描述通過熔融芯片邊緣增強(qiáng)材料，美國(guó)專利5,545,455也未描述加入兩種以不同方向包裹的纖維包覆物。該美國(guó)專利還未教導(dǎo)在其芯片上加入外聚合物膜的結(jié)構(gòu)，也未教導(dǎo)具有與其連接的剛性板的結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)由本文所述的材料形成的制品在經(jīng)受多次沖擊應(yīng)力后特別仍能保持優(yōu)異的抗脫層性和防彈性能。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供了一種防彈材料，所述防彈材料包括：

a)具有前表面、后表面和一個(gè)或多個(gè)邊緣的芯片，所述芯片包括：

i)加固纖維網(wǎng)，所述加固纖維網(wǎng)包括多個(gè)交叉層疊的纖維層，每個(gè)纖維層包括以陣列排列的多條纖維；所述纖維具有約7克/旦尼爾或更高的韌度和約150克/旦尼爾或更高的拉伸模量；所述纖維在其上具有基質(zhì)組合物；用所述基質(zhì)組合物對(duì)所述多個(gè)交叉層疊的纖維層進(jìn)行加固，以形成所述加固纖維網(wǎng)；和

ii)至少一層聚合物膜，所述聚合物膜與所述加固纖維網(wǎng)的每個(gè)所述前表面和后表面相連接；

b)環(huán)繞所述芯片的第一纖維包覆物，所述第一纖維包覆物環(huán)繞所述芯片的所述前表面、所述后表面和至少一個(gè)邊緣的至少一部分；和