一种连续式抗钝伤防弹材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710792177.3 | 申请日 | 2017-09-05 | 公开(公告)号 | CN107388898A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 江苏安卡新材料科技有限公司; | 发明人 | 徐永红; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种连续式抗钝伤防弹材料及其制备方法，通过将基布层和 碳 纤维 材料层在加温加压的条件下同方向或 正交 方向粘接复合形成双层结构的连续卷材；制备成品连续式抗钝伤防弹材料为软质连续式抗钝伤防弹材料，具有优异的防弹性能，能吸收较大的冲击 能量 ，同等抗钝伤防弹程度情况下，材料整体的厚度和重量相对于传统纯超高分子量聚乙烯材料与 缓冲层 的组合方式降低了20％以上，此外，本发明还具有制备工艺简单，设备成本低的优点，成品具有更佳的柔软度，制备成防弹服用品进行穿着时舒适柔软以及灵活程度更优。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种连续式抗钝伤防弹材料，其特征在于为长度大于50m的连续卷材，所述连续卷材为包括基布层(1)和碳纤维材料层(2)的双层结构，所述基布层(1)和碳纤维材料层(2)粘接复合而成，所述基布层(1)为超高分子量聚乙烯单向布、芳纶单向布、芳纶浸胶机织布中的一种；所述碳纤维材料层(2)为碳纤维浸胶机织布、碳纤维正交复合预浸料中的一种。 |
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| 说明书全文 | 一种连续式抗钝伤防弹材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及防刺材料领域，尤其涉及一种连续式抗钝伤防弹材料及其制备方法。 背景技术[0002] 防弹制品一般包括防子弹穿透材料和防钝伤材料两个部分，目前的主要防钝伤材料都为塑料板材和发泡材料的组合。 [0003] 塑料板材主要减少子弹冲击时防弹层的凹陷深度，发泡材料缓冲人体受到的冲击，同时增加贴身面的柔软感。但两者均为非高强材料，对子弹能量的吸收很少，对子弹穿透起不到抵挡作用，实际上属于防弹层达到相应防弹效果之后，额外增加的重量。同时塑料板材硬度较大，使整个防弹层的柔软度大大下降，不利于穿着舒适。 发明内容[0005] 发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种不仅能够吸收大冲击能量，防弹效果佳，且大大减轻厚度和重量、延长使用寿命、增加穿着的柔软舒适度的连续式抗钝伤防弹材料及其制备方法。 [0006] 技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案： [0007] 一种连续式抗钝伤防弹材料，具体为长度大于50m的连续卷材，所述连续卷材为包括基布层和碳纤维材料层的双层结构，所述基布层和碳纤维材料层粘接复合而成，所述基布层为超高分子量聚乙烯单向布、芳纶单向布、芳纶浸胶机织布中的一种；所述碳纤维材料层为碳纤维浸胶机织布、碳纤维正交复合预浸料中的一种。 [0008] 在一些实施方式中，所述基布层和碳纤维材料层同方向粘接复合而成。 [0009] 在一些实施方式中，所述基布层和碳纤维材料层90°正交方向粘接复合而成。 [0010] 更为优选的，所述基布层与所述碳纤维材料层在加温加压的方式下粘接复合而成。 [0011] 在一些实施方式中，所述基布层为超高分子量聚乙烯单向布、芳纶单向布中的一种；所述碳纤维材料层为碳纤维浸胶机织布。 [0012] 在一些实施方式中，所述基布层为超高分子量聚乙烯单向布、芳纶单向布中的一种；所述碳纤维材料层为碳纤维正交复合预浸料。 [0013] 更为优选的，所述碳纤维正交复合预浸料中各相邻层纤维成90°正交方向复合。 [0014] 本发明还公开了上述一种连续式抗钝伤防弹材料的制备方法，具体为将基布层置于第一放卷系统，将碳纤维材料层置于第二放卷系统，所述第一放卷系统与第二放卷系统为同方向一前一后放置或呈正交方向的两个位置放置；通过设备传送以及连续层压装置在加温加压的条件下进行层压粘接复合成连续卷材。 [0016] 有益效果：本发明所公开的一种连续式抗钝伤防弹材料及其制备方法，通过将基布层和碳纤维材料层在加温加压的条件下同方向或正交方向粘接复合形成双层结构的连续卷材；制备成品连续式抗钝伤防弹材料为软质连续式抗钝伤防弹材料，具有优异的防弹性能，能吸收较大的冲击能量，同等抗钝伤防弹程度情况下，材料整体的厚度和重量相对于传统纯超高分子量聚乙烯材料与缓冲层的组合方式降低了20％以上，此外，本发明还具有制备工艺简单，设备成本低的优点，成品具有更佳的柔软度，制备成防弹服用品进行穿着时舒适柔软以及灵活程度更优。附图说明 [0017] 图1是本发明实施例1、3一种连续式抗钝伤防弹材料的结构示意图； [0018] 图2是本发明实施例2、4一种连续式抗钝伤防弹材料的结构示意图。 具体实施方式[0019] 下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 [0020] 实施例1： [0021] 请参阅图1所示，一种连续式抗钝伤防弹材料为连续卷材，具体包括基布层1和碳纤维材料层2的双层结构，所述基布层1和碳纤维材料层2在加温加压的方式下同方向粘接复合而成，所述基布层1为超高分子量聚乙烯单向布；面密度为65g/m2，所述碳纤维材料层为碳纤维浸胶机织布，面密度为300g/m2。 [0022] 上述一种连续式抗钝伤防弹材料的制备方法，具体为将基布层1置于第一放卷系统，将碳纤维材料层2置于第二放卷系统，所述第一放卷系统与第二放卷系统为同方向一前一后放置；通过设备传送以及连续层压装置在加温加压的条件下进行层压粘接复合成连续卷材；为获得最佳的粘接复合效果，所述加温加压的条件，加热温度为60℃；压力为2MPa，层压时间为5秒，收卷成复合布，标准包装卷长100米。 [0023] 经测试，上述连续卷材的365g/m2 [0024] 上述材料3层与面密度为3.7kg/m2的超高分子量聚乙烯防弹层相叠加，总密度为4.8kg/m2时，不加其它缓冲层可达到NIJ3A级标准马格南.44子弹的防护要求，比能达到相同防护等级要求的纯超高分子量聚乙烯材料与缓冲层的组合减重20％。 [0025] 实施例2： [0026] 请参阅图2所示，一种连续式抗钝伤防弹材料为连续卷材，具体包括基布层1和碳纤维材料层2的双层结构，所述基布层1和碳纤维材料层2在加温加压的方式下正交方向粘接复合而成，所述基布层1为超高分子量聚乙烯单向布；面密度为60g/m2；所述碳纤维材料层为碳纤维浸胶机织布，面密度为300g/m2。 [0027] 上述一种连续式抗钝伤防弹材料的制备方法，具体为将基布层1置于第一放卷系统，将碳纤维材料层2置于第二放卷系统，所述第一放卷系统置于0°方向；第二放卷系统置于90°方向；通过设备传送以及连续层压装置在加温加压的条件下进行正交方向层压粘接复合成连续卷材；为获得最佳的粘接复合效果，所述加温加压的条件，加热温度为110℃；压力为4MPa，层压时间为10秒，收卷成复合布，标准包装卷长100米。 [0028] 经测试，上述连续卷材的360g/m2 [0029] 上述材料5层与面密度为17kg/m2的超高分子量聚乙烯防弹层相叠加，压制成总密度为18.8kg/m2时，不加其它缓冲层可达到NIJ3级标准的防护要求，比能达到相同防护等级要求的纯超高分子量聚乙烯材料与缓冲层的组合减重15％。 [0030] 实施例3： [0031] 请参阅图1所示，一种连续式抗钝伤防弹材料为连续卷材，具体包括基布层1和碳纤维材料层2的双层结构，所述基布层1和碳纤维材料层2在加温加压的方式下同方向粘接复合而成，所述基布层1为芳纶单向布；面密度为100g/m2，所述碳纤维材料层为碳纤维正交复合预浸料，面密度为200g/m2其中，碳纤维正交复合预浸料中各相邻层纤维成90°正交方向复合。 [0032] 上述一种连续式抗钝伤防弹材料的制备方法，具体为将基布层1置于第一放卷系统，将碳纤维材料层2置于第二放卷系统，所述第一放卷系统与第二放卷系统为同方向一前一后放置；通过设备传送以及连续层压装置在加温加压的条件下进行层压粘接复合成连续卷材；为获得最佳的粘接复合效果，所述加温加压的条件，加热温度为120℃；压力为3MPa，层压时间为5秒，收卷成复合布，标准包装卷长100米。 [0033] 经测试，上述连续卷材的面密度为300g/m2 [0034] 上述材料3层与面密度为4kg/m2的芳纶防弹层相叠加，总密度为4.9kg/m2时，不加其它缓冲层可达到NIJ3A级标准马格南.44子弹的防护要求，比能达到相同防护等级要求的纯超高分子量聚乙烯材料与缓冲层的组合减重23％。 [0035] 实施例4： [0036] 请参阅图2所示，一种连续式抗钝伤防弹材料为连续卷材，具体包括基布层1和碳纤维材料层2的双层结构，所述基布层1和碳纤维材料层2在加温加压的方式下正交方向粘接复合而成，所述基布层1为芳纶单向布；面密度为100g/m2；所述碳纤维材料层为碳纤维浸胶机织布，面密度为300g/m2，通过连续层压装置在加温加压的条件下粘接复合成卷长为100米的连续卷材。 [0037] 上述一种连续式抗钝伤防弹材料的制备方法，具体为将基布层1置于第一放卷系统，将碳纤维材料层2置于第二放卷系统，所述第一放卷系统置于0°方向；第二放卷系统置于90°方向；通过设备传送以及连续层压装置在加温加压的条件下进行正交方向层压粘接复合成连续卷材；为获得最佳的粘接复合效果，所述加温加压的条件，加热温度为125℃；压力为5MPa，层压时间为10秒，收卷成复合布，标准包装卷长100米。 [0038] 经测试，上述连续卷材的面密度为400g/m2 [0039] 上述材料3层与面密度为4kg/m2的芳纶防弹层相叠加，总密度为4.9kg/m2时，不加其它缓冲层可达到NIJ3A级标准马格南.44子弹的防护要求，比能达到相同防护等级要求的纯超高分子量聚乙烯材料与缓冲层的组合减重18％。 [0040] 从以上数据可以看出，本发明所公开的一种连续式抗钝伤防弹材料及其制备方法制备而成的防弹材料，具有优异的防弹性能，能吸收较大的冲击能量，同等抗钝伤防弹程度情况下，材料整体的厚度和重量相对于传统纯超高分子量聚乙烯材料与缓冲层的组合方式降低20％以上，在防弹体系中加入不超过10％的上述材料，可有效降低整个体系的弹坑深度。在针对大钝伤的子弹如马格南.44子弹、NATO M80铅心弹时，达到标准所需的整体面密度，可降低10％以上。 [0041] 此外，本发明还具有更佳的柔软度，制备成防弹服用品进行穿着时舒适柔软以及灵活程度更优。 |
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