[發(fā)明專利]一種抗變形材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710316979.7
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107059404A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周慶
• 申請（專利權(quán)）人: 北京普諾泰新材料科技有限公司
• 主分類號: D06M15/55
• 分類號: D06M15/55;D06M101/40;D06M101/36;D06M101/20
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 錢學(xué)宇

本發(fā)明提供了一種抗變形材料及其制備方法和應(yīng)用，主要由UD結(jié)構(gòu)或者織物結(jié)構(gòu)的高性能纖維和熱固性樹脂復(fù)合得到具有格柵結(jié)構(gòu)的抗變形UD結(jié)構(gòu)或者織物結(jié)構(gòu)材料。該抗變形材料可以將纖維的優(yōu)勢發(fā)揮到極致，并且將熱固性樹脂用于制作UD結(jié)構(gòu)或者織物結(jié)構(gòu)，可以將熱固性樹脂的優(yōu)勢應(yīng)用于抗變形材料中，提高其抗變形能力，由于織物結(jié)構(gòu)或者UD結(jié)構(gòu)本身柔軟輕薄，從而提高抗變形材料的柔軟程度。用該材料制作的防彈制品，不僅具有很好的防彈性能，且能夠減小對人體的非貫穿性損傷，同時提高防彈制品的舒適程度。其制備方法具有方便、簡單、易于操作等優(yōu)點，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種抗變形材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

防彈衣的防彈性能主要體現(xiàn)在以下三個方面：(1)防手槍或步槍子彈。目前許多軟質(zhì)防彈衣都可防住手槍子彈，但要防住步槍子彈或更高能量的子彈，則需采用高性能纖維復(fù)合材料制成的硬質(zhì)防彈插板、陶瓷或鋼制的增強板。(2)防彈片：各種爆炸物如炸彈、地雷、炮彈和手榴彈等爆炸產(chǎn)生的高速破片是戰(zhàn)場上的主要威脅之一；(3)防非貫穿性損傷：子彈在擊中目標(biāo)后會產(chǎn)生極大的沖擊力，這種沖擊力作用于人體所產(chǎn)生的傷害常常是致命的。這種傷害不呈現(xiàn)出貫穿性，但會造成內(nèi)傷，重者危及生命。所以防止非貫穿性損傷也是體現(xiàn)和檢驗防彈衣防彈性能的一個重要方面。

近年來，防彈材料越來越追求輕薄和柔軟，使用者穿著舒適度和活動靈活性越好，并且要求防彈復(fù)合材料進(jìn)行彈道性能測試后，背襯膠泥的凹陷深度不能超過一定值，防止對使用者造成非貫穿性損傷。而兩者之間存在一定的矛盾，防彈材料越硬，當(dāng)受到子彈沖擊后，背襯膠泥的凹陷越小，但是靈活性和柔軟度均差。因此現(xiàn)有防彈材料不能兼顧材料輕柔和凹陷深度小這兩方面性能。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種抗變形材料，以解決現(xiàn)有防彈材料不能兼顧材料輕柔和凹陷深度小這兩方面性能的問題，所述的抗變形材料為具有格柵結(jié)構(gòu)的UD或者織物結(jié)構(gòu)材料，可以將纖維的優(yōu)勢發(fā)揮到極致，并且將熱固性樹脂用于制作UD結(jié)構(gòu)或者織物結(jié)構(gòu)，將熱固性樹脂的優(yōu)勢應(yīng)用于抗變形材料中，提高其抗變形能力，由于織物結(jié)構(gòu)或者UD結(jié)構(gòu)本身柔軟輕薄，從而可以提高抗變形材料的舒適程度，不影響穿著者行動的靈活性。采用該材料制作的防彈制品，不僅具有很好的防彈性能，且能夠減小對人體的非貫穿性損傷。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的抗變形材料的制備方法，該方法先將一種或幾種高性能纖維按照格柵結(jié)構(gòu)的排列方式鋪展成UD結(jié)構(gòu)或者編織成織物結(jié)構(gòu)的纖維布，然后采用特殊的加工工藝與熱固性樹脂復(fù)合制成，具有方便、簡單、易于操作等優(yōu)點，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種抗變形材料，主要由UD結(jié)構(gòu)或者織物結(jié)構(gòu)的高性能纖維和熱固性樹脂復(fù)合得到具有格柵結(jié)構(gòu)的抗變形材料。

優(yōu)選的，所述的抗變形材料，按照質(zhì)量百分比計，所述高性能纖維為60％～90％，所述熱固性樹脂為10％～40％。

優(yōu)選的，所述的抗變形材料，按照質(zhì)量百分比計，所述高性能纖維為70％～90％，所述熱固性樹脂為10％～30％。

優(yōu)選的，所述高性能纖維的強度大于17.6cN/dtex，彈性模量大于440cN/dtex。

優(yōu)選的，所述織物結(jié)構(gòu)中，格柵結(jié)構(gòu)的相鄰的兩條經(jīng)紗或者緯紗的距離小于5厘米，所述UD結(jié)構(gòu)中，格柵結(jié)構(gòu)的相鄰的兩條經(jīng)紗的距離小于5厘米。

優(yōu)選的，所述高性能纖維包括超高分子量聚乙烯纖維、芳族聚酰胺纖維、玻璃纖維、碳纖維中的一種或者幾種的組合；

優(yōu)選的，所述超高分子量聚乙烯纖維的斷裂強度≥28cN/dtex，模量≥800cN/dtex；