[發(fā)明專利]一種超高分子量聚乙烯/氧化鋁復合防彈板

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110425517.1
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102564233A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 黃金幫;陳永銀;胡群峰;馬清風;鄭哲
• 申請（專利權）人: 寧波榮溢化纖科技有限公司
• 主分類號: F41H5/04
• 分類號: F41H5/04;B32B27/06;B32B27/32;B32B9/04;B32B37/06;B32B37/10;B32B38/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發(fā)明涉及防彈成型件制備領域，尤其涉及一種超高分子量聚乙烯/氧化鋁復合防彈板。

背景技術

現(xiàn)代戰(zhàn)爭的勝負，仍然是解決矛和盾的問題。槍、炮、導彈是矛，防彈裝甲是盾，在反暴力、反恐怖的斗爭中和現(xiàn)代大規(guī)模戰(zhàn)爭中，防彈裝甲都可以減小傷亡、提高戰(zhàn)斗力，增加勝利因素，因而研究、開發(fā)它是十分必要的。裝甲材料總的發(fā)展趨勢是強韌化、輕量化、多功能和高效率。陶瓷材料是防彈材料中重要的一支，它具有高的硬度和耐磨性，高的壓縮強度和高應力時的優(yōu)良彈道性能。陶瓷防彈材料最常用的就是防彈氧化鋁，但是防彈氧化鋁的重量已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代越來越快的作戰(zhàn)速度，影響作戰(zhàn)人員的機動性。

超高分子量聚乙烯纖維也稱高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維或伸長鏈(ECPE)聚乙烯纖維，是指相對分子質(zhì)量在(1～7)×10⁶的聚乙烯，經(jīng)紡絲-超拉伸后制成的超高分子質(zhì)量聚乙烯纖維。它是繼碳纖維、芳綸(Kevlar)纖維之后的第三代高性能纖維。

將所述超高分子量聚乙烯纖維通過復合等步驟得到的無緯布是一種超高分子量聚乙烯纖維復合材料，與其它纖維增強復合材料相比，具有質(zhì)量輕、耐沖擊、介電性能高等優(yōu)點，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭和航空航天、海域防御、武器裝備等領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。同時，該纖維在汽車、船舶、醫(yī)療器械、體育運動器材等領域亦有廣闊的應用前景。因此，超高分子量聚乙烯纖維自問世起就倍受重視，發(fā)展很快。

本發(fā)明人考慮將超高分子量聚乙烯與防彈氧化鋁結合，制備一種新型防彈板，但困難的是現(xiàn)有技術中的超高分子量聚乙烯與氧化鋁復合后無法滿足高模量和高強度的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種質(zhì)輕、高強度、高模量的超高分子量聚乙烯/氧化鋁防彈板的制備方法。

為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種超高分子量聚乙烯材/氧化鋁復合防彈板，包括：

提供超高分子量聚乙烯板材；所述聚乙烯板材的面密度為135g/cm²以上；

將所述超高分子量聚乙烯板材與防彈氧化鋁用粘結劑復合；得到預制件；

對所述預制件施加0.5～1MPa壓力，完成復合，得到超高分子量聚乙材/氧化鋁復合防彈板。

優(yōu)選的，所述超高分子量聚乙烯板材中含有40～60層無緯布。

優(yōu)選的，所述超高分子量聚乙烯板材橫截面的長邊為弧形。

優(yōu)選的，所述防彈氧化鋁的厚度為6～12mm。

優(yōu)選的，所述超高分子量聚乙烯板材的制備方法為：

a)提供超高分子量聚乙烯無緯布；所述無緯布的面密度為135g/cm²以上。

b)將若干層所述超高分子量聚乙烯無緯布逐層疊加并進行預壓制，得到預制件；

c)將所述預制件進行第二次壓制，得到成型件；

d)將所述成型件冷卻至室溫，得到超高分子量聚乙烯板材。

優(yōu)選的，所述步驟a)中的超高分子量聚乙烯無緯布通過以下方法制備：

將300～600D的超高分子量聚乙烯纖維按照同一方向排列，并用含有粘結劑的聚合物薄膜粘結；

將2～4塊所述粘結有纖維的薄膜疊放；所述兩粘結有纖維的薄膜中的纖維相互垂直；

所述疊放的薄膜通過壓制，得到面密度為135g/cm²以上的無緯布。

優(yōu)選的，步驟b)具體為：

b1)將所述超高分子量聚乙烯無緯布逐層鋪設在模具中；

b2)在80～100℃下，對所述模具施加5～10MPa的壓力，預壓制20～30min，得到預制件。

優(yōu)選的，步驟c)具體為：

對所述預壓件在100～140℃下施加25～30MPa的壓力，進行第二次壓制，得到成型件。

優(yōu)選的，所述第二次壓制的時間為20～30分鐘。

優(yōu)選的，還包括步驟e)將所述防彈板切割成0.3～1m³大小。