一种增强材料不同叠层比例的防弹板材的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以高性能纤维为增强材料，热塑性树脂聚酰胺膜为基体的防弹板材的制备方法，尤其是一种增强材料不同叠层比例的防弹板材的制备方法。
【背景技术】
[0002]虽然单一的碳纤维、芳纶等防弹板具有优良的防弹性能，但是复合式的防弹板可以大大减轻防弹板材的面密度，提升防弹板材的防弹性能。防弹板的防弹性能不仅与子弹的形状，子弹的刚度有关，更重要的是与防弹板所采用的增强材料的强度和结构方式有关。在防弹板的增强材料中间填充热塑性树脂聚酰胺膜形成复合式防弹复合材料，不仅提高了防弹性能，而且抗震性能提高。不同增强材料的不同结构的防护板可用作人体防护装甲、坦克、装甲车等。其中玻璃纤维、碳纤维、芳纶具有质轻高强、高模量、稳定性的特点，采用不同比例的叠合可以有效发挥不同增强材料的优良性能，减轻防弹板的重量，提高防弹板的防护性能，特别是抵抗子弹的贯穿性、炸弹的爆炸性以及碎片的杀伤等的破坏。将玻璃纤维织物、碳纤维织物、高强聚乙烯织物作为增强材料，热塑性树脂聚酰胺膜作为基体，采用模压成型工艺制备玻璃纤维、碳纤维与芳纶的不同叠层比例的防弹板，可以充分发挥这种结构防弹板的优良性能，满足人们对轻质高强防弹板的防护需求。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供了一种增强材料不同叠层比例的防弹板材的制备方法，本发明制得的较高硬度的防弹板可使子弹变形、致偏，降低子弹对复合材料的侵彻深度，防弹板的局部变形、分层，纤维的断裂和脱粘抽拔将进一步消耗子弹的动能。此外采用模压成型方法生产效率较高，制品尺寸准确，表面光洁，成型过程的每道工序都比较容易控制，模压制品质量可靠，在兵器、飞机、导弹上得到了广泛应用。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种增强材料不同叠层比例的防弹板材的制备方法，以玻璃纤维织物(购于南京玻璃纤维研究设计院)、碳纤维织物(购于日本东丽公司)、芳纶纤维织物(购于常州高远化工有限公司)为增强材料，充分利用织物结构的这种有序性、整体性和紧密性的特点使其在经纬两个方向有很高的机械强度作用，以热塑性树脂聚酰胺膜(购于深圳市东升企业有限公M)为基体，利用热塑性树脂聚酰胺膜的耐冲击性、耐热性、耐摩擦性、阻燃性的特性，通过模压成型设备模压成型，制得高性能纤维增强防弹板；所述的玻璃纤维织物的面密度为:0.855-0.936kg/m2，碳纤维织物的面密度为:1.866-2.069kg/m2，芳纶纤维织物的面密度为:0.768-0.988kg/m2。
[0005]所述的增强材料的层数为16~18层，所述基体热塑性树脂聚酰胺膜层数为增强材料的层数-1。
[0006]所述的玻璃纤维织物、碳纤维织物、芳纶纤维织物组织采用平纹组织结构。
[0007]所述模压成型设备的模压时间为15min~30min ;模压温度为100°C -120°C;模压压力为 5MPa~l5 MPa。
[0008]本发明的有益效果是:本发明的一种增强材料不同叠层比例的防弹板材的制备方法，以玻璃纤维织物、碳纤维织物、芳纶纤维织物为增强材料。采用织物结构的这种有序性、整体性和紧密性的特点赋予防弹复合板很多优异的特性如更好的结构稳定性和更高的承载能力，使其在经玮两个方向有很高的机械强度。另外热塑性树脂聚酰胺膜基体具有很高的综合性能，耐冲击性、耐热性、耐摩擦性而且有一定的阻燃性。因而璃纤维织物、碳纤维织物、芳纶纤维织物增强的聚酰胺防弹板，充分利用了各种材料的优良特性，通过改变增强材料的不同叠层比例制得不同类型的防弹板，同时保证防弹板具有成本低、质量轻、吸能好的特点。这种防弹板主要是通过纤维的拉伸断裂、防弹板的分层，纤维和树脂的脱粘和材料产生的背凸而起到防弹的作用。此外采用模压成型模压成型方法生产效率较高，制品尺寸准确，表面光洁，成型过程的每道工序都比较容易控制，模压制品质量可靠，在兵器、飞机、导弹上得到了到了广泛应用。
【具体实施方式】
[0009]实施例1
本实施例的一种增强材料不同叠层比例的防弹板材的制备方法，以高性能纤维织物玻璃纤维织物(购于南京玻璃纤维研究设计院)、碳纤维织物(购于日本东丽公司)、芳纶纤维织物(购于常州高远化工有限公司)为增强材料，充分利用织物结构的这种有序性、整体性和紧密性的特点使其在经玮两个方向有很高的机械强度作用，以及热塑性树脂聚酰胺膜(购于溁训市东升企业有限公司)基体的耐冲击性、耐热性、耐摩擦性、阻燃性特性，通过模压成型设备模压成型，制得高性能纤维增强防弹板。
[0010]具体为:首先将面密度为0.896kg/m2玻璃纤维平纹织物、面密度为1.986kg/m 2的碳纤维平纹织物和面密度为0.798kg/m2的芳纶纤维平纹织物以及热塑性树脂聚酰胺膜裁剪成20 cm X20 cm的尺寸。然后将增强材料按照玻璃纤维平纹织物:碳纤维平纹织物:芳纶纤维平纹织物=6:6:6的比例依次铺叠。其中六层玻璃纤维织物放置在防弹板的正面，然后依次放置六层碳纤维织物，最后是六层芳纶纤维织物，使增强材料的层数是18层，增强材料的层与层之间铺叠热塑性树脂聚酰胺膜，则热塑性树脂聚酰胺膜的层数是17层。最后将铺叠好的增强材料和树脂薄膜整体在XLB25-L平板硫化机上进行模压成型。所述的XLB25-L平板硫化机的模压时间为15min ;模压温度为105°C ;模压压力为5MPa ;制得玻璃纤维、碳纤维与芳纶防弹板。
[0011 ] 本实施例的一种增强材料不同叠层比例的防弹板材的制备方法，以玻璃纤维织物、碳纤维织物、芳纶纤维织物为增强材料，充分利用织物结构的这种有序性、整体性和紧密性的特点使其在经玮两个方向有很高的机械强度以及热塑性树脂聚酰胺膜基体耐冲击性、耐热性、耐摩擦性的优势，通过改变增强材料的不同叠层比例制得不同类型的防弹板，同时保证防弹板具有成本低、质量轻、吸能好的特点。这种防弹板主要是通过纤维的拉伸断裂、防弹板的分层，纤维和树脂的脱粘和材料产生的背凸而起到防弹的作用。此外采用模压成型模压成型方法生产效率较高，制品尺寸准确，表面光洁，成型过程的每道工序都比较容易控制，模压制品质量可靠，在兵器、飞机、导弹上得到了广泛应用。
[0012]实施例2 本实施例的一种增强材料不同叠层比例的防弹板材的制备方法，以高性能纤维织物玻璃纤维织物(购于南京玻璃纤维研究设计院)、碳纤维织物(购于日本东丽公司)、芳纶纤维织物(购于常州高远化工有限公司)为增强材料，充分利用织物结构的这种有序性、整体性和紧密性的特点使其在经玮两个方向有很高的机械强度作用，以及热塑性树脂聚酰胺膜(购于溁训市东升企业有限公司)的耐冲击性、耐热性、耐摩擦性、阻燃性的特性，通过模压成型设备模压成型，制得高性能纤维增强防弹板。
[0013]具体为:首先将面密度为0.912kg/m2玻璃纤维平纹织物、面密度为2.010kg/m2的碳纤维平纹织物和面密度为0.946kg/m2的芳纶纤维平纹织物以及热塑性树脂聚酰胺膜裁剪成20 cm X20 cm的尺寸。然后将增强材料按照玻璃纤维平纹织物:碳纤维平纹织物:芳纶纤维平纹织物=4:8:6的比例依次铺叠。其中四层玻璃纤维平纹织物放置在防弹板的正面，然后依次放置八层碳纤维织物，最后是六层芳纶纤维织物，使增强材料的层数是18层，增强材料的层与层之间铺叠热塑性树脂聚酰胺膜，则热塑性树脂聚酰胺膜的层数是17层。将铺叠好的增强材料和树脂薄膜叠合放在XLB25-L平板硫化机