[發明專利]一種超高分子量聚乙烯防彈頭盔的制備方法

無效

• 申請號: 201110425634.8
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102528998A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（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: B29C43/30
• 分類號: B29C43/30;B29C43/58;B29L31/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發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防彈頭盔的制備方法。

背景技術

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，是指相對分子質量在(1～7)×10⁶的聚乙烯，經紡絲-超拉伸后制成的超高分子質量聚乙烯纖維。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，具有質量輕、耐沖擊、介電性能高等優點，在現代化戰爭和航空航天、海域防御、武器裝備等領域發揮著舉足輕重的作用。同時，該纖維在汽車、船舶、醫療器械、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，發展很快。

為了滿足現代醫療、救護、紡織、國防的需要，超高分子量聚乙烯無緯布已經大量工業化生產，將多層無緯布復合形成的聚乙烯板材具有質輕和高抗沖擊性、高韌性、高強度等優異性能，尤其應用于國防領域，隨著武器科技的快速發展，現代槍械等熱兵器的威力越來越大，要想能夠抵御威力越來越大的武器攻擊，必須要增加防彈件的厚度，也同時增加了重量，影響了穿著防彈件人員的機動性，影響作戰和防御速度。現有技術提供的防彈頭盔的制備方法一般均為熱壓復合法，多為一次熱壓。但是一次熱壓會造成無緯布之間留有空氣，不能完全排除空氣會造成防彈頭盔中有氣孔和氣泡，造成防彈頭盔的局部應力缺陷。使防彈頭盔的強度和模量降低。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種質輕、高強度、高模量的超高分子量聚乙烯防彈頭盔的制備方法。

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種超高分子量聚乙烯防彈頭盔的制備方法，其特征在于，包括：

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在模具中逐層疊加再壓力下預排，得到預排件；

c)將所述預排件進行欲壓制，得到預制件；

d)將所述預制件進行第三次壓制，得到成型件；

e)將所述成型件冷卻至室溫，得到超高分子量聚乙烯防彈頭盔。

優選的，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)對所述疊加的無緯布施加5～8MPa的壓力，進行預排得到預排件。

優選的，步驟c)具體為：

在80～100℃下，對所述欲排件施加10～15MPa的壓力，進行預壓制20～30分鐘，得到預制件。

優選的，步驟d)具體為：將所述預制件在100～120℃下進行第三次壓制，所述第三次壓制的壓力為20～25MPa，得到成型件。

優選的，還包括步驟e)將所述頭盔外染色。

優選的，所述預制件中含有30～200層無緯布。

優選的，所述預制件中含有50～100層無緯布。

優選的，所述第三次壓制時間為20～30分鐘。

優選的，所述冷卻的時間為10～20分鐘。