一种用于防弹防刺服的复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于防弹防刺服的复合材料及其制备方法，该方法首先是将芳纶纤维浸润胶粘剂后，经展丝、干燥等织造出芳纶无纬布，然后在一定的压力、温度及时间等工艺参数下制备出防弹防刺服用层压板。该制备方法可实现防弹防刺的双重功能，结构较为单一，制造工艺简单易行，无需过多参数控制。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种防弹防刺用层压板的制备方法，即涉及一种具有双重功能的复合材料的制备方法。

背景技术：

防弹防刺服也即是防弹防刺服，顾名思义，既具有防弹功能又具有防刺功能的个体防护产品。对于防弹衣和防刺服而言，材料的防弹机理和防刺机理不尽相同，防弹主要是依靠材料的抗拉伸断裂强度，材料的拉伸强度越大，高速冲击的弹头或破片等抛射物在冲击材料、拉断/拉伸材料的过程中耗散其能量越多，从而使抛射物变形、阻止它前进；而防刺过程中，由于刀刺是一个低速持续的过程，材料的抗剪切强度越大，刀尖变形越快速，才能够阻止锐器继续向前行进，达到防护的目的。通常情况下，防弹和防刺是矛盾的，防弹好的材料，一般防刺效果会差，而防刺好的材料，一般防弹效果会差。近几年，国内外在防弹防刺服的研究开发方面取得了较大进展，但鉴于机理的差异，产品多为防刺材料与防弹材料的多结构叠加、多材料组合等形式，这种将多种材料的叠加组合往往会提高工序的复杂度。

目前，公开号为CN102788531 A和CN 101881582A的防弹防刺服，均是将具有防弹功能的材料和防刺功能的材料进行组合，所不同的是，公开号为CN102788531 A的防弹防刺服是将防弹材料和防刺材料是通过一定措施组合在一层，公开号为CN 101881582A的防弹防刺服是将防弹材料和防刺材料简单地组合在一个芯片中。而同时具有防弹防刺材料的层压板的制备尚未见报道。

发明内容：

本发明的目的在于制备出具有防弹防刺双功能的层压板，免去防弹防刺服中的组合现象。本发明是采用如下技术方案实现的：

本发明制备的层压板首先是由高性能纤维织造成压板布，然后在一定的工艺条件下压制而成，具体的制备步骤是：

1)胶粘剂的配制：采用水性聚氨酯胶粘剂，固含量为20％～60％，同时，添加1％～5％的固化剂，搅拌均匀，待用；

2)由高性能纤维经胶粘剂浸润、展丝、干燥过程制得压板布。其中，上胶过程中使用的胶粘剂为步骤1)中配制的胶粘剂；

3)将织造的压板布进行二次热压定型：使用压力成型机，压力为1MPa～10MPa，温度为100℃～180℃，热压时间为4min～30min，然后将试样在常温压力成型机中进行2min～20min的冷压即可；

4)步骤3)中的压板布由2层或3层叠放且每层以[0°/90°、0°/90°、0°/90°]]放置，进行二次定型后即得层压板。

层压板的防弹防刺性能按照公安部GA141-2010《警用防弹衣》标准进行打靶，即采用54式7.62mm手枪，51式7.62手枪弹(铅芯)进行测试；防刺性能测试按照公安部GA68-2008《警用防刺服》标准进行测试，旨在测试本发明中制造的防弹防刺服层压板的性能，以此满足公安部颁布的防弹防刺服FDC-1、FDC-2的要求。

本发明通过以下实施例做进一步的详细描述。

实施例1

防弹防刺服用层压板的制备

配制固含量为40％的水性聚氨酯胶粘剂1000g，加入20g的异氰酸酯固化剂，搅拌均匀，放入胶槽；芳纶纤维经胶槽、展丝、干燥过程制得[0°/90°]的双叠层芳纶压板布；将所织造的芳纶压板布去除底膜，裁切成40cm×40cm的片状布样若干，选用2层片状无纬布，以[0°/90°、0°/90°]的方式放置在压力成型机中，压力为5MPa，温度为120℃，压制时间为15min，最后将试样在常温压力成型机中进行10min的冷压，取出试样即为防弹防刺服用层压板1，对该材料进行防弹防刺测试，结果见表1所示。

实施例2

芳纶层压板的制备

配制固含量为40％的水性聚氨酯胶粘剂1000g，加入10g的异氰酸酯固化剂，搅拌均匀，放入胶槽；芳纶纤维经胶槽、展丝、干燥过程制得[0°/90°]的芳纶压板布；将所织造的芳纶压板布去除底膜，裁切成40cm×40cm的片状布样若干，选用2层片状压板布，以[0°/90°、0°/90°]的方式放置在压力成型机中，压力为10MPa，温度为80℃，压制时间为25min，最后将试样在常温压力成型机中进行20min的冷压，取出试样即为层压板2，对该材料进行防弹防刺测试，结果见表1所示。

对比例1

芳纶层压板的制备

将水性环氧树脂与水性聚氨酯胶粘剂以2∶1比例配制固含量为40％的胶粘剂1000g，加入15g的三乙醇胺固化剂，搅拌均匀，放入胶槽；芳纶纤维经胶槽、展丝、干燥过程制得[0°/90°]的芳纶压板布；将所织造的芳纶无纬布去除底膜，裁切成40cm×40cm的片状布样若干，选用2层片状压板布，以[0°/90°、0°/90°]的方式放置在压力成型机中，压力为5MPa，温度为120℃，压制时间为15min，最后将试样在常温压力成型机中进行10min的冷压，取出试样即为层压板3，对该材料进行防弹防刺测试，结果见表1所示。

将实施例中的层压板叠放27层进行防弹防刺性能测试，其结果汇总于表1中。

表1层压板叠合的防弹防刺服的防弹防刺性能测试结果