[發明專利]一種防彈復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210563235.6
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114957989A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 戰佳宇;武德珍;劉少飛;張夢穎
• 申請（專利權）人: 江蘇先諾新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08L101/00;C08L23/06;F41H1/02;F41H1/08;F41H5/04;B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理有限公司 11756
• 代理人: 張攀

1.一種聚酰亞胺纖維/超高分子量聚乙烯纖維防彈復合材料，具有如下結構：

依次包括以下層結構，迎彈層、界面層、中間層、界面層、背彈層，其特征在于：

所述迎彈層和背彈層的增強纖維為高強高模聚酰亞胺纖維；

所述中間層的增強纖維為超高分子量聚乙烯纖維，以所述中間層的厚度為基準，所述迎彈層和背彈層的總厚度與中間層厚度相比在0.2-1之間；

所述迎彈層、中間層和背彈層均由纖維面內單向排列、層間正交鋪設制成，所述界面層是兩種不同纖維在交界處，由兩種纖維的表層與為了增強界面粘接強度而引入的熱塑性樹脂膜共同組成的界面；

所述防彈復合材料的迎彈層和背彈層的組成相同，為由高強高模聚酰亞胺纖維為增強體的樹脂基復合材料，所述中間層為由超高分子量聚乙烯纖維為增強體的樹脂基復合材料。

2.根據權利要求1所述的防彈復合材料，其特征在于，所述迎彈層和背彈層的厚度比例為1：0.9-1。

3.根據權利要求1所述的防彈復合材料，其特征在于，所述樹脂基復合材料的基體為聚氨酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛酯類樹脂、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、聚碳酸酯樹脂中的一種或多種熱塑性樹脂。

4.根據權利要求1所述的防彈復合材料，其特征在于，所述迎彈層和背彈層的樹脂基復合材料中，高強高模聚酰亞胺纖維質量占比為70％～90％，樹脂基體質量占比為10％～30％。

5.根據權利要求1所述的防彈復合材料，其特征在于，所述中間層的樹脂基復合材料中，超高分子量聚乙烯纖維質量占比為70％～90％，樹脂基體質量占比為10％～30％。

6.根據權利要求1所述的防彈復合材料，其特征在于，所述高強高模聚酰亞胺纖維的拉伸強度≥3.4GPa，拉伸模量≥110GPa。

7.根據權利要求1所述的防彈復合材料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纖維的拉伸強度為≥3.2GPa，拉伸模量≥100GPa。

8.一種聚酰亞胺纖維/超高分子量聚乙烯纖維防彈復合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將各自高取向性的聚酰亞胺纖維/超高分子量聚乙烯纖維單向排列的預浸料按照0°/90°的纖維排布方向依次進行鋪層，并在迎彈層與中間層及中間層與背彈層之間的界面處鋪設一層熱塑性樹脂膜對界面進行增強處理；

(2)將鋪設好的預浸料置入模具中，熱壓成型，熱壓溫度70～130℃，壓力0.5～5MPa，時間0.1～1小時。

9.根據權利要求8所述的防彈復合材料，其特征在于，所述熱塑性樹脂為聚氨酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛酯類樹脂、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、聚碳酸酯樹脂中的一種或多種熱塑性樹脂。

10.根據權利要求8所述的防彈復合材料，其特征在于，所述界面進行增強處理的具體工藝為：熱塑性樹脂膜的厚度控制在0.1mm以內，面密度控制在100g/m²以內，樹脂膜面積與預浸料的鋪層面積保持一致，膜的熱壓成型溫度控制在熱壓溫度區間內；所述熱塑性樹脂膜形態為膠膜、網膜或網格膠膜中的一種或多種。