[發明專利]一種自修復防彈復合板材及其制造方法

在審

• 申請號: 202110652775.7
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113442526A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 解廷秀;張宇;紐瑞祎;宋啟海;王亞南;張加加;高小林;王莉娜;王龍生;宋維廣
• 申請（專利權）人: 上海儀耐新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B15/20
• 分類號: B32B15/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種自修復防彈復合板材及其制造方法，所述的自修復防彈復合板材包括自修復防彈層，所述的自修復防彈層包括殼體，殼體內填充自修復材料，所述的自修復材料由陶瓷球和剪切增稠液體組成。本發明的自修復防彈層在受到子彈沖擊時，自修復防彈層內部剪切增稠液體瞬間變得強韌無比，將陶瓷球固定，并且能將沖擊力迅速分散開來，內部的高強陶瓷球受到沖擊，部分碎裂，進而吸收能量，起到防彈的作用。在首次防彈過程中，自修復防彈層受到沖擊，部分陶瓷球受到沖擊擠壓而碎裂，出現缺陷，但在失去沖擊后，剪切增稠液體恢復粘性，帶動剩余完好陶瓷球填充修復缺陷，實現了自修復。

技術領域

本發明涉及防彈領域，具體涉及一種自修復防彈復合板材及其制造方法。

背景技術

自上個世紀九十年代后期，高強度陶瓷由于其高強質輕的優點，逐漸取代金屬材料，成為了防彈裝備的首選材料。其防彈機理主要是高速運動的子彈在遇到防彈插板時，產生高壓導致防彈插板中陶瓷板通過粉碎和斷裂來吸收能量，在此過程中，陶瓷板由于受到子彈的壓應力過大而發生變形、鈍化，甚至破裂，達到防彈效果，實現了比金屬材料更加有效的防護。然而，此種通過陶瓷板結構粉碎達到的防彈效果使防彈插板失去了后續防護性能，因而在某些緊急事件的應用過程中，無法對作戰人員達到更好的保護。

發明內容

有鑒于此，為了更好地保護我軍作戰人員，解決實戰過程中由于陶瓷插板首次防彈后碎裂而使防彈裝備失去防護性能的問題，通過合理的結構設計，本發明了的目的在于：提供一種自修復防彈復合板材及其制造方法。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案:

一種自修復防彈復合板材，包括自修復防彈層，所述的自修復防彈層包括殼體，殼體內填充自修復材料，所述的自修復材料由陶瓷球和剪切增稠液體組成。

優選地，所述的自修復防彈復合板材還包括包覆層和防彈背層，所述的自修復防彈層設置在包覆層和防彈背層之間。

優選地，所述的陶瓷球為氧化鋁、碳化硅、碳化硼、氮化硅、氧化鋯、氮化鈦、氮化鋁、石英中的一種或多種的組合體；所述的陶瓷球的粒徑為0.01～100mm。

優選地，所述的剪切增稠液體包括有機溶劑和無機粒子，所述的剪切增稠液體中有機溶劑的重量份數為50～99％。

優選地，所述的有機溶劑為多醇類單體或多醇類單體低聚物中的一種或多種；所述的多醇類單體為甘油、丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇中的一種或多種；所述的多醇類單體低聚物為聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或兩種混合物，所述的多醇類單體低聚物的分子量為100～3000g/mol。

優選地，所述的無機粒子為二氧化硅、二氧化鈦、三氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣中的一種或多種，粒徑為1nm～1000nm。

優選地，所述的剪切增稠液體還包括些表面處理劑，所述的表面處理劑為硅烷偶聯劑，硅烷偶聯劑使用量為無機粒子的0.1～5％。

優選地，所述的剪切增稠液體的制備方法如下：

將有機溶劑倒入燒杯中，加入攪拌子，并放入到磁力攪拌器中；

打開磁力攪拌器，將無機粒子和表面處理劑緩慢加入至燒杯中；

將燒杯放入超聲波清洗器進行震蕩，至混合液體澄清無氣泡即得剪切增稠液體；

其中，磁力攪拌器的攪拌速度可設置為1500-2000r/min；超聲波清洗器的功率為100-120W。

優選地，所述的殼體為金屬殼體或纖維和樹脂組成的復合材料殼體。

優選地，所述的防彈背層由防彈纖維和樹脂熱壓制成，樹脂占防彈背層的質量百分數小于30％。

優選地，所述的防彈纖維為超高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維、碳纖維、PBO纖維中的一種或多種。