一种防弹头盔及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及防弹成型件制备领域，特别涉及一种超高分子量聚乙烯防弹头盔的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 传统的防弹头盔大多采用金属制成，这种头盔不仅重量沉，而且中弹后容易引起 二次破片伤害。目前，市场上逐渐采用高性能纤维压制防弹头盔来取代金属防弹盔。
[0003] 超高分子量聚乙烯纤维是一种高强高模纤维，密度小于水，其纤维UD材料是近些 年国际市场上出现的、主要用于高级防弹领域的一种新型轻质高性能复合材料，也称为聚 乙烯UD无炜布。采用聚乙烯UD无炜布压制的防弹头盔具有防护性能高，质量轻，并能防止 二次破片伤害等优点。
[0004] 现有的高性能纤维防弹头盔生产过程，主要集中在同一个开放式模具中完成，压 制好后再用锯齿沿盔壳边缘进行裁切。这样容易产生两个不利的方面：一方面，因裁切一般 采用人工的方式，可能导致头盔边缘裁切的一致性比较差，另一方面，聚乙烯UD无炜布在 裁切过程中如果方法不当容易引起边缘分层，影响防弹性能。
[0005] 此外，现有防弹PE头盔一般采用表面涂覆油漆的方式来保护盔壳和满足客户对 盔壳颜色的要求，虽然盔壳在涂覆油漆前进行了喷砂和刮平处理，但由于PE材料本身的惰 性，其和油漆的粘附性还是很差，特别是受到撞击或跌落时，容易引起漆面脱落，影响头盔 外观。同时，表面涂覆的油漆干燥需要的一定的时间，一般至少需要24小时以上，影响头盔 制备时间。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于解决上述不足，提供了一种防弹头盔及其制备方法，采用聚乙 烯纤维无炜布和聚乙烯纤维机织布，不仅减轻了头盔的重量，还能防止二次破片伤害；同时 采用新型环保聚脲弹性体材料喷涂代替传统的涂覆油漆的工艺，缩短了喷涂干燥时间，提 高了防弹头盔的耐磨、防撞、减震和耐久性等作用。
[0007] 本发明还提供一种上述防弹头盔的制备方法，包括以下步骤：
[0008] 步骤一，将超高分子量聚乙烯纤维UD无炜布裁切，交叉放置于无加热系统的叠层 模具中，在5-15Mpa压力下，保压2-5分钟，形成初步叠层盔壳；
[0009] 步骤二，将步骤一制备的初步叠层盔壳放置于开放的预成型模具中，在温度为 110-125Γ、压力为10-20Mp条件下，保温保压2-8分钟，降温到85°C以下，取出，沿头盔边缘 压痕进行裁切，制得预压制盔壳；
[0010] 步骤三，在步骤二制备的预压制盔壳的内、外表面整体包覆聚乙烯纤维机织布，放 置于最终成型模具中，在温度为125-145Γ、压力为15-30Mpa条件下，保温保压10-30分钟 后，降温到70°C以下取出；
[0011] 步骤四，将步骤三降温后的盔壳经喷砂打磨处理，再整体喷涂环保聚脲弹性体材 料，制得防弹头盔。
[0012] 进一步地，所述步骤一中超高分子量聚乙稀纤维UD无炜布为[0, 90° ]n结构，η 为1-6,优选为1到4,最优为2到3。
[0013] 进一步地，所述步骤一超高分子量聚乙烯纤维UD无炜布的面密度为80-300g/m2， 优选为 l〇〇_270g/m2。
[0014] 进一步地，所述超高分子量聚乙烯纤维UD无炜布的面密度为130-240g/m2。
[0015] 进一步地所述聚乙烯纤维机织布为平纹组织，所述聚乙烯纤维机织布的面密度为 80_160g/m2〇
[0016] 进一步地，所述叠层模具和预成型模具为开放式模具，所述最终成型模具为闭合 式模具。
[0017] 进一步地，所述喷砂打磨处理所用的细砂粒度为50-500目。
[0018] 进一步地，所述喷涂环保聚脲弹性体材料的喷涂厚度为0. 3-1_。
[0019] 进一步地，所述喷涂环保聚脲弹性体材料的喷涂厚度为0. 4-0. 8_。
[0020] 进一步地，所述喷涂环保聚脲弹性体材料的喷涂厚度为0. 5-0. 7_。
[0021] 另一方面，本发明还提供一种根据上述方法制备的防弹头盔，以超高分子量聚乙 烯纤维UD无炜布为头盔的主体材料，所述主体材料内、外整体包覆一层聚乙烯纤维机织 布，所述聚乙烯纤维机织布上整体喷涂有环保型聚脲弹性体材料。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0023] (1)本发明采用聚乙烯纤维无炜布和聚乙烯纤维机织布，生产的防弹头盔重量轻， 还能防止^次破片伤害；
[0024] (2)本发明分三段压制防弹头盔，在叠层和预压制阶段采用的是开放式模具可有 效排除无炜布中的空气，避免缺陷的产生；
[0025] (3)本发明在防弹头盔最后成型压制阶段采用了闭合模具，生产出来的头盔边缘 整齐，并且聚乙烯机织布对其边缘进行了整体封边，在后处理过程中不会引起边缘分层；
[0026] (4)本发明采用新型环保聚脲弹性体材料喷涂代替传统的涂覆油漆的工艺，通常 1分钟之内可达到表干，10分钟即可达到步行强度，大大缩短了喷涂干燥时间，同时还提高 了防弹头盔的耐磨、防撞、减震和耐久性等作用。
【具体实施方式】
[0027] 下面对本发明实施例作进一步详细描述。
[0028] 本发明提供了一种防弹头盔，是以超高分子量聚乙烯纤维UD无炜布为头盔的主 体材料，在主体材料内、外整体再包覆一层聚乙烯纤维机织布，且聚乙烯纤维机织布上整体 喷涂有环保型聚脲弹性体材料。同时本发明还提供一种上述防弹头盔的制备方法，该制备 方法工艺简单、操作方便。
[0029] 该防弹头盔采用聚乙烯纤维无炜布和聚乙烯纤维机织布，不仅减轻了头盔的重 量，还能防止二次破片伤害；同时采用新型环保聚脲弹性体材料喷涂代替传统的涂覆油漆 的工艺，缩短了喷涂干燥时间，提高了防弹头盔的耐磨、防撞、减震和耐久性等作用。
[0030] 实施例1
[0031] 将斯瑞生产的40层SD321无炜布（面密度为145g/m2)根据头盔所需的形状和大 小进行裁剪，并在叠层模具中进行交叉叠放，叠放结束后合模，在IOMpa压力下压制3分钟 定型；开模取出后立即放于预压制模具中进行合模预压制，在120°C、15Mpa下保温保压5分 钟，冷却到80°C取出，沿头盔压痕边缘进行裁切后，在整体包覆面密度为140g/m2的机织布 后放置于最终成型模具中，在130°C、25Mpa下