本发明涉及复合材料的
技术领域：
，尤其涉及一种防弹墙体复合材料及其制备方法。
背景技术：
：防弹材料主要有对位芳香族聚酰胺纤维(芳纶纤维)、超高分子量聚乙烯纤维。芳纶纤维的比强度和比模量是钢铁的10倍，而超高分子量聚乙烯纤维的比强度又高出芳纶纤维1.5倍左右。单根纤维或束丝并不能起到防弹的作用，只有将纤维按一定的规律排列整合起来，才能有效地抵御枪弹或破片的侵袭。同种纤维，根据不同用途可选择不同的编织工艺，制成的防弹布有的用于防破片，有的用于防钢被甲弹头，有的用于防铜被甲弹头等等。而用于防弹墙体的复合材料的综合性能普遍不高，体现在耐热性差，综合机械强度不高，抗蠕变性能小，不能有效的抵抗子弹的冲击力，只能通过增加层数或重量来达到防御效果，降低了实用性。因此，如何改变防弹复合材料的耐热性，使其在同等层数的前提下具有更高的抗子弹冲击性能，使其不断向轻量化发展已经成为防弹材料研究的必然趋势。技术实现要素：本发明针对上述技术问题，提供一种防弹墙体复合材料及其制备方法。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供了一种防弹墙体复合材料，包括以下重量份数的制备原料：预成无序网状高强度硅基纤维6～8份、玄武岩纤维1～5份、无捻硅基纱9～20份、聚对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂34～61份及frp热固性树脂10～11份；所述预成无序网状高强度硅基纤维的比重为2.2；所述玄武岩纤维的比重为2.8～3.3；所述无捻硅基纱的比重为2.35；所述聚对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂的比重为1.44；所述frp热固性树脂的比重为1.5～1.7。优选地，所述预成无序网状高强度硅基纤维的无施压厚度为0.5mm。预成无序网状高强度硅基纤维材料为玻璃纤维、高硅氧纤维或石英纤维。优选地，所述预成无序网状高强度硅基纤维的纵向拉伸强度≥280n/50mm，横向拉伸强度≥280n/50mm。优选地，所述玄武岩纤维的莫氏硬度为5～7。优选地，所述无捻硅基纱为晶体硅化合物热溶纺纱纤维，其单丝直径为23.585μm，线性密度为4800±240tex；断裂强度≤0.3n/tex。优选地，所述聚对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂的纤维强度为0.215牛顿/旦，起始弹性模量为4.9～9.8牛顿/旦，玻璃化温度在300℃以上，热分解温度为560℃，180℃空气中放置48小时后强度保持率为84％。具有高抗拉强度和起始弹性模量，比强度是钢的5倍。优选地，所述frp热固性树脂的导热系数为0.3～0.4kcal/mh℃。只有金属的1/100～1/1000。本发明还提供了上述的防弹墙体复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将预成无序网状高强度硅基纤维6～8份、玄武岩纤维1～5份、无捻硅基纱9～20份、对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂34～61份及frp热固性树脂10～11份共同置于放料架；(2)放料架放料并通过导料装置进入树脂槽浸透树脂胶液，在温度30～50℃、湿度30％～60％下浸胶1～3分钟；(3)然后进入预成型模，再次加入树脂胶液再次进行反应注射，注射压力为0.2～0.5mpa，反应时间1～2分钟，温度40～50℃；(4)模具内分段加热至温度180～220℃，所用时间3～5分钟；(5)固化后的制品由牵引机连续不断地从模具拉出，牵引速度为0.3～0.6米/分钟，温度为180～220℃，得到厚度为110～120mm的防弹墙体复合材料材料；牵引力达百吨级；(6)最后由切断机定长切断，得到防弹墙体复合材料。切断机采用金刚石锯片，莫氏硬度接近钻石。优选地，步骤(2)和(3)中的树脂胶液采用的是玻璃钢树脂。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的防弹墙体复合材料，具有防水、防潮、防晒、防弹、耐高温、耐腐蚀、阻燃性好、隔热保温性能优越等诸多优点，同时，比重更轻，相对密度在1.8～2.2g/cm3，比钢轻4～5倍，因此，采用本发明的复合材料制做的防弹墙体，可进行模块化设计，采用积木式组装方式，施工简便快速，提高工程质量和工作效率。本发明提供的防弹墙体复合材料的制备方法，由浸胶、预成型、固化定型、牵引、切断等工序组成。经过放料架放料，通过导料装置进入树脂槽浸透树脂胶液，然后进入预成型模，再次进行反应注射，再次分段模凝胶、固化。固化后的制品由牵引机连续不断地从模具拉出，最后由切断机定长切断。在拉挤成型过程中，材料在穿越模具时成型温度发生的变化是最关键的。同等长度拉挤模具，在一定的温度条件下，树脂体系的胶凝时间对工艺参数速度的确定是非常重要的。因此要充分考虑使产品在模具中部与二次进行反应注射胶凝固化。如果拉挤速度过快、制品固化不良或者不能固化，直接影响到产品质量。通过升温，在模具预热区内，树脂粘度随温度升高而降低，剪切力也开始下降，同时当牵引速度增加时，这个点的剪切力也大大减小，产品在脱离点的剪切应力较小，并且尽早脱离模具，可以保证表面光洁。采用该方法制备的防弹墙体复合材料，耐热性能和抗弹性能好，实验证明背面弹痕高度为0，同时质地更轻，使其在同等层数的前提下具有更高的抗子弹冲击性能。具体实施方式本发明提供了一种防弹墙体复合材料，包括以下重量份数的制备原料：预成无序网状高强度硅基纤维6～8份、玄武岩纤维1～5份、无捻硅基纱9～20份、聚对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂34～61份及frp热固性树脂10～11份；所述预成无序网状高强度硅基纤维的比重为2.2；所述预成无序网状高强度硅基纤维的无施压厚度为0.5mm。预成无序网状高强度硅基纤维材料为玻璃纤维、高硅氧纤维或石英纤维。所述预成无序网状高强度硅基纤维的纵向拉伸强度≥280n/50mm，横向拉伸强度≥280n/50mm。所述玄武岩纤维的比重为2.8～3.3；所述玄武岩纤维的莫氏硬度为5～7。所述无捻硅基纱的比重为2.35；所述无捻硅基纱为晶体硅化合物热溶纺纱纤维，其单丝直径为23.585μm，线性密度为4800±240tex；断裂强度≤0.3n/tex。所述聚对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂的比重为1.44；所述聚对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂的纤维强度为0.215牛顿/旦，起始弹性模量为4.9～9.8牛顿/旦，玻璃化温度在300℃以上，热分解温度为560℃，180℃空气中放置48小时后强度保持率为84％。具有高抗拉强度和起始弹性模量，比强度是钢的5倍。所述frp热固性树脂的比重为1.5～1.7。所述frp热固性树脂的导热系数为0.3～0.4kcal/mh℃，只有金属的1/100～1/1000。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合实施例对本发明作进一步的详细介绍。其中预成无序网状高强度硅基纤维、玄武岩纤维、无捻硅基纱、聚对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂及frp热固性树脂均为市售产品。实施例1防弹墙体复合材料的制备(1)将预成无序网状高强度硅基纤维6份、玄武岩纤维1份、无捻硅基纱9份、对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂34份及frp热固性树脂10份共同置于放料架；(2)放料架放料并通过导料装置进入树脂槽浸透树脂胶液，在温度30℃、湿度30％下浸胶3分钟；(3)然后进入预成型模，再次加入玻璃钢树脂胶液再次进行反应注射，注射压力为0.2mpa，反应时间2分钟，温度40℃；(4)模具内分段加热至温度180℃，所用时间3分钟；(5)固化后的制品由牵引机连续不断地从模具拉出，牵引速度为0.3米/分钟，温度为180℃，得到厚度为110mm的防弹墙体复合材料材料；(6)最后由切断机定长切断，得到防弹墙体复合材料。实施例2防弹墙体复合材料的制备(1)将预成无序网状高强度硅基纤维7份、玄武岩纤维3份、无捻硅基纱15份、对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂45份及frp热固性树脂11份共同置于放料架；(2)放料架放料并通过导料装置进入树脂槽浸透树脂胶液，在温度40℃、湿度45％下浸胶2分钟；(3)然后进入预成型模，再次加入玻璃钢树脂胶液再次进行反应注射，注射压力为0.4mpa，反应时间2分钟，温度40℃；(4)模具内分段加热至温度200℃，所用时间4分钟；(5)固化后的制品由牵引机连续不断地从模具拉出，牵引速度为0.5米/分钟，温度为200℃，得到厚度为115mm的防弹墙体复合材料材料；(6)最后由切断机定长切断，得到防弹墙体复合材料。实施例3防弹墙体复合材料的制备(1)将预成无序网状高强度硅基纤维8份、玄武岩纤维5份、无捻硅基纱20份、对苯二甲酰对苯二胺热塑树脂61份及frp热固性树脂11份共同置于放料架；(2)放料架放料并通过导料装置进入树脂槽浸透树脂胶液，在温度50℃、湿度60％下浸胶1分钟；(3)然后进入预成型模，再次加入玻璃钢树脂胶液再次进行反应注射，注射压力为0.5mpa，反应时间1分钟，温度50℃；(4)模具内分段加热至温度220℃，所用时间5分钟；(5)固化后的制品由牵引机连续不断地从模具拉出，牵引速度为0.6米/分钟，温度为220℃，得到厚度为120mm的防弹墙体复合材料材料；(6)最后由切断机定长切断，得到防弹墙体复合材料。性能试验取实施例1～3制备的防弹墙体复合材料，切断样品规格为300.0mm×300.0mm，依据gjb59.18-1988《装甲车辆试验规程装甲板抗枪弹性试验》检测抗弹性能。检测单位：中国兵器装备特种产品质量监督检测中心。检测环境：在自然温度条件下，室外温度32℃，湿度60％rh。检测用主要仪器设备：枪械：7.62mm弹道枪，弹药：53式7.62mm普通弹，53式7.62mm穿甲燃烧弹。检测方法：射距100m，射角0度，弹头速度820～830m/s。检测结果：共有效射弹5发，均未穿透，且背面弹痕高度均为0(详见表1)。表1射序测试弹药实施例1实施例2实施例3153式7.62mm普通弹未穿透未穿透未穿透253式7.62mm穿甲燃烧弹未穿透未穿透未穿透353式7.62mm普通弹未穿透未穿透未穿透453式7.62mm普通弹未穿透未穿透未穿透553式7.62mm普通弹未穿透未穿透未穿透综上，本发明的防弹墙体复合材料，耐热性能和抗弹性能好，同时质地更轻，使其在同等层数的前提下具有更高的抗子弹冲击性能。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12