[發明專利]一種防彈頭盔用的梯度泡沫及其制備方法

在審

• 申請號: 201710440477.5
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN108981469A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 蔡志華;包正;毛征宇;郭迎福;席守軍
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: F41H1/08
• 分類號: F41H1/08;B29C44/22;B29C71/00;B32B27/32;B32B27/06;B32B27/18;B32B37/12
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本發明涉及一種防彈頭盔用的梯度泡沫及其制備方法，包括包裹布和芯材；所述包裹布覆蓋在芯材的外側；所述芯材包括第一發泡聚丙烯泡沫層、第二發泡聚丙烯泡沫層、第三發泡聚丙烯泡沫層、第四發泡聚丙烯泡沫層、第五發泡聚丙烯泡沫層和第六發泡聚丙烯泡沫層；它使用發泡聚丙烯泡沫，提高了泡沫對沖擊能量的吸收，使用低密度與高密度結合，有效的提高了材料的利用率，減輕結構重；通過使用梯度結構的泡沫作為芯材，本發明的防彈頭盔用的梯度泡沫較好的實現了防彈頭盔的緩沖功能，吸收了更多沖擊時的能量，減少子彈對頭部的沖擊，提高了防彈頭盔的防護性能；其制備方法新穎，增強了防彈頭盔的整體防彈性能。

技術領域

本發明涉及頭盔技術領域，具體為一種防彈頭盔用的梯度泡沫及其制備方法。

背景技術

防彈頭盔是適用對象主要是裝備部隊的作戰人員，是士兵作戰時必不可少的防護裝備，頭盔的防彈性能一直是各國研究的熱點。步兵防彈頭盔能防破彈片和直射子彈，一般要求能抵御5m外的9mm口徑手槍彈丸和彈片的沖擊。防彈頭盔的內置泡沫起到了緩沖作用，能在一定程度上提高頭盔的防護性能。

泡沫塑料具有質輕、隔熱、緩沖、絕緣、防腐、價格低廉等優點，因此在日用品、包裝、工業、農業、交通運輸業、軍事工業、航天工業得到廣泛應用。發泡塑料是一種內部有大量氣泡的微孔材料，具有密度小、比強度高、能量吸收能力強和隔音、隔熱性能好等優點，具有廣泛的應用。發泡聚丙烯材料是聚丙烯樹脂和氣體的復合體，具有質量輕、熱導率低、吸音、抗緩沖、耐化學腐蝕、耐高溫、不吸水、不腐爛、不霉變、可回收利用、可自然降解等優良特性。

梯度功能材料與均一材料、復合材料不同。它是選用兩種(或多種)性能不同的材料，通過連續地改變這兩種(或多種)材料的組成和結構，使其界面消失導致材料的性能隨著材料的組成和結構的變化而緩慢變化，形成梯度功能材料。聚丙烯泡沫按泡沫制品的密度分布可分為均勻密度和梯度密度聚氨酯泡沫塑料。迄今為止人們所熟悉的各種材料，其組成結構幾乎都是均勻一致的，因此對于某種確定的材料而言，其性能是一定的。然而，隨著科學技術的進步，均勻材料已不能滿足需要，梯度材料應運而生。謂梯度材料是指組成和結構以及性能在某特定方向呈梯度變化的一類材料。相比而言，通過對結構的受力分析的基礎上設計出一些沿某個方向具有一定梯度的材料，能進一步減少結構質量，提高材料的利用率。

目前，防彈頭盔用的泡沫為均密度的泡沫，相比而言，發泡聚丙烯梯度泡沫性能優于均勻密度普通泡沫材料，更有利于沖擊時能量的吸收，實現泡沫的緩沖功能，減少子彈對頭部的沖擊，減少子彈對頭部的損傷，使得防彈頭盔的防護性能得以較大提升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種防彈頭盔用的梯度泡沫及其制備方法，它能有效的解決背景技術中存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種防彈頭盔用的梯度泡沫，包括包裹布和芯材；所述包裹布覆蓋在芯材的外側；所述芯材包括第一發泡聚丙烯泡沫層、第二發泡聚丙烯泡沫層、第三發泡聚丙烯泡沫層、第四發泡聚丙烯泡沫層、第五發泡聚丙烯泡沫層和第六發泡聚丙烯泡沫層；所述第一發泡聚丙烯泡沫層、第二發泡聚丙烯泡沫層、第三發泡聚丙烯泡沫層、第四發泡聚丙烯泡沫層、第五發泡聚丙烯泡沫層和第六發泡聚丙烯泡沫層依次固定連接。

進一步，所述包裹布通過魔術貼與頭盔本體可拆卸式固定連接。

進一步，所述第一發泡聚丙烯泡沫層的密度為130kg/m3。

進一步，所述第二發泡聚丙烯泡沫層的密度為110kg/m3。

進一步，所述第三發泡聚丙烯泡沫層的密度為90kg/m3。

進一步，所述第四發泡聚丙烯泡沫層的密度為70kg/m3。

進一步，所述第五發泡聚丙烯泡沫層的密度為50g/m3。

進一步，所述第六發泡聚丙烯泡沫層的密度為30kg/m3。