BR102018076832A2

BR102018076832A2 - compósito, processo de obtenção e uso do compósito em blindagem balística

Info

Publication number: BR102018076832A2
Application number: BR102018076832-8A
Authority: BR
Inventors: Iaci Miranda Pereira; Rafael Rodrigues Dias; Patrícia Santiago De Oliveira Patrício; Ademir José Zattera; Diego Piazza
Original assignee: Centro Tecnológico Do Exército; Fundação Universidade De Caxias Do Sul; Centro Federal De Educação Tecnológica De Minas Gerais - Cefet/Mg
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-07-07

Abstract

A presente invenção descreve um compósito constituído por tecidos de aramida impregnados com uma matriz polimérica termoplástica nanomodificada por argila montmorilonita organofílica. A invenção descreve também o uso do compósito em proteção balística. Na invenção, a matriz polimérica termoplástica nanomodificada tem como função aderir às camadas de tecidos e aumentar a distribuição da energia de impacto no sentido radial, envolvendo um maior número de fibras na retenção do projétil. Dessa maneira a invenção permite uma menor deformação posterior; maior absorção de energia de impacto; maior velocidade limite de impacto e menor peso específico do capacete balístico. A presente invenção se situa nos campos da química, da engenharia de materiais e engenharia militar.

Description

COMPÓSITO, PROCESSO DE OBTENÇÃO E USO DO COMPÓSITO EM BLINDAGEM BALÍSTICA

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção descreve compósitos constituídos por tecidos de aramida impregnados com uma matriz polimérica termoplástica nanomodificada por argila montmorilonita organofílica para blindagens balísticas. A presente invenção se situa nos campos da química, da engenharia de materiais e engenharia militar.

Antecedentes da Invenção

[0002] Tradicionalmente, os compósitos poliméricos utilizados na confecção de blindagens individuais utilizam matriz termorrígida para manter as fibras na correta orientação e auxiliar na distribuição da energia de impacto para o maior número possível de fibras.

[0003] Comercialmente, para confecção das matrizes, os compósitos empregam a resina polimérica sintética fenol-formaldeído. Contudo, devido as desvantagens intrínsecas dessa solução, algumas empresas substituem parcialmente o uso de polimero termorrígido por um polímero termoplástico (polivinil butiral, etc). Essa substituição deve-se ao fato das matrizes poliméricas termoplásticas possuírem maior deformação plástica e maior capacidade de transferência e distribuição de esforços para as fibras e, consequentemente, maior capacidade à absorção de impactos às altas e altíssimas taxas de deformação. Além disso, os polímeros termoplásticos apresentam maior processabilidade o que eleva os índices de produtividade.

[0004] Entretanto, quando comparado a um compósito termorrígido similar, que utiliza o mesmo sistema de reforço de fibras, o compósito polimérico com matriz termoplástica perde 30 a 60% da rigidez. Como as blindagens individuais trabalham em contato com o corpo humano, a menor rigidez e a maior deformação plástica reduzem à eficácia da solução termoplástica e, por isso, a solução balística, tecidos de fibras de aramida unidas por polímero termoplástico, não é utilizada devido, principalmente, a deformação posterior gerada pelo impacto. Por exemplo, no caso dos capacetes balísticos, sabe-se que um compósito polimérico com matriz polimérica termoplástica é capaz de conter impactos balísticos mais velozes, contudo, a probabilidade de choque entre a parte posterior da blindagem, deformada pelo impacto, e o crânio aumenta, o que inviabiliza o uso da solução balística.

[0005] Na busca pelo estado da técnica em literaturas científica e patentária, foram encontrados os seguintes documentos que tratam sobre o tema:

[0006] O artigo científico “Production and Mechanical Characterization of Ballistic Thermoplastic Composite Materials” de D. Korsacilar e C. Atas revela um compósito constituído por fibras de vidro impregnadas com uma matriz termoplástica (PEAD) dispostas, em espécies de folhas, em camadas. As principais diferenças são o material utilizado na invenção é composto por HDPE-MMT-3% em fibras de aramida, a estrutura final do compósito apresentado na invenção é mais espessa e a técnica de preparo do compósito apresentado na invenção também é diferente em relação ao documento.

[0007] O documento US2006/0013977 A1 “Polymeric Ballistic Material And Method Of Making” descreve a composição e o procedimento de síntese de um material balístico polimérico que compreende o polietileno de elevada densidade molecular e polietileno de alta densidade (PEDM-PEAD) em quantidades que variam de 40% a 100% e cita a montmorilonita como opção de composição a ser usada a fim de se melhorar as características balísticas do compósito. As diferenças observadas entre este documento e o objeto da invenção é a utilização de PEAD/MMT-3%, na invenção, que garante aderência às camadas de tecido de aramida, formando uma espécie de filme entre as camadas de aramida. Esses filmes compreendem cerca de 12% do volume da placa balística sugerida pela invenção.

[0008] O artigo científico “Propriedades mecânicas e térmicas de nanocompósitos de polietileno de alta densidade/montmorilonita” de Ramos V. D. e Costa H. M refere-se nanocompósitos de polietileno de alta densidade (HDPE) modificado com Dellite® 67G ou Dellite® 72T, as quais são argilas montmorilonita organofílica. Quatro concentrações foram estudadas: 0% p/p, 1% p/p, 3% p/p e 5% p/p. Os filmes foram preparados através da intercalação no estado fundido em extrusora duplarrosca. As propriedades mecânicas dos materiais foram caracterizadas utilizando testes estáticos de tração. O desenvolvimento visa, principalmente, as indústrias de automobilística e de embalagem. O material revelado na invenção não é um material monolítico como apresentado no artigo. O compósito proposto na invenção é composto por camadas de fibra de aramida e, entre cada camada, um filme de 0,064 mm de espessura de HDPE/MMT-3%.

[0009] Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.

[0010] Dessa forma a presente invenção vem resolver problemas constantes do estado da técnica como a deformação posterior gerada pelo impacto balístico que, em capacetes, pode causar choque entre a parte posterior da blindagem e o crânio do usuário.

Sumário da Invenção

[0011] Dessa forma, a presente invenção tem por objetivo resolver os problemas constantes no estado da técnica a partir do emprego de matriz termoplástica de polietileno de alta densidade (PEAD) com adição de nanoargila montmorilonita (MMT) entre camadas de tecidos de aramida, garantindo o aumento da resistência da blindagem, devido a maior capacidade de deformação e de distribuição de esforço pelas fibras, mantendo a rigidez.

[0012] Em um primeiro aspecto, a presente invenção define um compósito constituído por múltiplos tecidos de aramida dispostos em camadas, e entre cada camada um filme de matriz polimérica termoplástica nanomodificada por argila montmorilonita organofílica, utiliza-se polietileno de alta densidade com adição de 3% de nanoargila montmorilonita (MMT) - PEAD/MMT-3% - como matriz termoplástica, os ditos filmes tem espessura de 0,064mm, são utilizadas 24 camadas de fibras de aramida K129® e o compósito obteve espessura máxima de 11 mm.

[0013] Em um segundo aspecto, a presente invenção define um processo de produção do compósito revelado pela invenção que compreende as etapas:

a) processamento, em extrusora duplarrosca, do nanocompósito PEAD/MMT 3%;
b) processamento de filmes tubulares de PEAD/MMT-3% em extrusora monorrosca;
c) disposição dos filmes tubulares nos tecidos de fibra de aramida (K129®);
d) prensagem a quente (moldagem por compressão) das placas balísticas de compósito K129®/PEAD-MMT 3%.

[0014] Em um terceiro aspecto, a presente invenção define um uso para os compósitos em blindagens balísticas, o compósito pode ser utilizado em capacetes, coletes e demais sistemas de proteção balística.

[0015] Ainda, o conceito inventivo comum a todos os contextos de proteção reivindicados se refere a um compósito constituído por tecidos de aramida e uma matriz polimérica termoplástica nanomodificada por argila montmorilonita organofílica.

[0016] Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.

Breve Descrição das Figuras

[0017] Com o intuito de melhor definir e esclarecer o conteúdo do presente pedido de patente, são apresentadas as presentes figuras:

[0018] A figura 1 apresenta o fluxograma de processamento dos compósitos balísticos.

[0019] A figura 2 apresenta (a) extrusão monorrosca, (b) filme soprado e (c) conjuntos K129/PEAD-MMT 3% empilhados prontos para a prensagem.

[0020] A figura 3 mostra um esquema com o nome dos principais componentes da Barra Dividida de Hopkinson.

[0021] A figura 4 apresenta amostras dos compósitos poliméricos utilizadas no ensaio de compressão dinâmica.

[0022] A figura 5 apresenta os equipamentos utilizados nos ensaios balísticos (a) Provete; (b) Conjunto Barreira Ótica, Cronógrafo e Suporte de Alvos; (c) Placa balística presa ao Suporte de Alvos por quatro grampos metálico.

[0023] A figura 6 apresenta os gráficos σ vs ε, em cada taxa de deformação utilizada, para: a) K129/fenólica-PVB; b) K129/PEAD e c) K129/PEAD-MMT 3%.

[0024] A figura 7 apresenta gráficos da variação, para cada material, das propriedades mecânicas em função da taxa de deformação: a) σm ; b) εm ; c) J e d) εT .

[0025] A figura 8 apresenta os painéis submetidos aos ensaios de Nível de Proteção Balística.

[0026] A figura 9 apresenta as placas balísticas exemplo, utilizadas nos ensaios de V50: a) K129/fenólica-PVB; b) K129/PEAD; e c) K129/PEAD-MMT 3%.

Descrição Detalhada da Invenção

[0027] A presente invenção descreve um compósito constituído por tecidos de aramida impregnados com uma matriz polimérica termoplástica nanomodificada por argila montmorilonita organofílica. A invenção descreve também o uso do compósito em proteção balística.

[0028] Na invenção, a matriz polimérica termoplástica nanomodificada tem como função aderir às camadas de tecidos e aumentar a distribuição da energia de impacto no sentido radial, envolvendo um maior número de fibras na retenção do projétil. Dessa maneira a invenção permite uma menor deformação posterior; maior absorção de energia de impacto; maior velocidade limite de impacto (V50) e menor peso específico do capacete balístico.

[0029] Em um primeiro aspecto, a presente invenção define um compósito constituído por múltiplos tecidos de aramida dispostos em camadas, e entre cada camada um filme de matriz polimérica termoplástica nanomodificada por argila montmorilonita organofílica.

[0030] Em uma concretização, utiliza-se PEAD/MMT-3% como matriz polimérica termoplástica, os ditos filmes têm espessura de 0,064mm, representando em torno de 12% em peso do compósito total, são utilizadas 24 camadas de fibras de aramida K129® e o compósito obteve espessura máxima de 11 mm.

[0031] Em um segundo aspecto, a presente invenção define um processo de produção do compósito revelado pela invenção que compreende as etapas:

a) processamento, em extrusora duplarrosca, do nanocompósito PEAD/MMT-3%;
b) processamento de filmes tubulares de PEAD/MMT-3% em extrusora monorrosca;
c) disposição dos filmes tubulares nos tecidos de fibra de aramida (K129®);
d) prensagem a quente (moldagem por compressão) das placas balísticas de compósito K129®/PEAD-MMT-3%.

[0032] Em uma concretização utilizou-se extrusora com matriz contendo regulagem de abertura dos lábios, fixada em um mandril por um sistema de cruzetas. A velocidade de rotação da rosca foi de 50 rpm, a temperatura na zona de alimentação, compressão e dosagem foi de 170°C, 180°C e 200°C, respectivamente.

[0033] Em um terceiro aspecto, a presente invenção define um uso para os compósitos em blindagens balísticas.

[0034] Em uma concretização o compósito é utilizado em capacete de proteção balística, coletes balísticos e blindagem veicular.

[0035] O uso de uma matriz nanoestruturada termoplástica traz como vantagens o aumento da resistência da blindagem a impacto sob altas taxas de deformação, devido a maior capacidade de deformação e de distribuição de esforço pelas fibras, mantendo a rigidez necessária ao capacete balístico.

[0036] A incorporação de montmorilonita a uma matriz termoplástica de um compósito polimérico a ser utilizado em um capacete balístico torna-o um produto inovador. As principais vantagens do presente invento incluem:

- Uso de nanocargas de argila montmorillonita, que é um material de origem renovável, baixo custo, fácil obtenção e fácil processabilidade;
- Uso de baixos teores de cargas;
- Ganho em resistência balística e maior rigidez, quando comparado ao compósito polimérico com a mesma matriz termoplástica não modificada.

Exemplos - Concretizações

[0037] Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma.

[0038] Foram produzidos os seguintes compósitos:

[0039] Compósitos poliméricos constituídos por tecidos de aramida comercializado pela DuPont como K129® e impregnados com polietileno de alta densidade fabricado pela Braskem como PEAD AC59. Neste texto esse compósito é identificado como K129®/PEAD;

[0040] Compósitos poliméricos constituídos por tecidos de aramida comercializado pela DuPont como K129® e impregnados com polietileno de alta densidade fabricado pela Braskem como PEAD AC59. Para esse material o PEAD é modificado com 3% p/p de argila montmorilonita comercializada pela Southern Clay Products como BYK Cloisite 20A Nanoclay. Neste texto esse compósito é identificado como K129/PEAD-MMT-3%; e

[0041] Compósitos poliméricos constituídos por tecidos de aramida K129® fabricados pela DuPont impregnados com resina fenol - polivinil butiral. Neste texto esse compósito é identificado como K129/fenólica-PVB.

[0042] Os compósitos foram produzidos conforme descrito no fluxograma da figura 1.

[0043] O compósito polimérico balístico K129®/PEAD-MMT 3% foi produzido seguindo as etapas:
Etapa 1- Processamento, em extrusora duplarrosca, do nanocompósito PEAD/MMT 3%;
Etapa 2 - Processamento de filmes tubulares de PEAD/MMT 3%;

[0044] Para as etapas descritas a cima utilizou-se a extrusora modelo ES 35 FR, da SEIBT®, monorrosca, com matriz contendo regulagem de abertura dos lábios, fixada em um mandril por um sistema de cruzetas. Os parâmetros de processamento que foram usados estão resumidos na tabela abaixo.

[0045] As temperaturas aqui utilizadas foram obtidas de acordo com o documento da Braskem sobre extrusão de filmes tubulares de PEAD AC59® (BRASKEM, 2012) e de estudos sobre parâmetros de extrusão de filmes tubulares de polietileno de alta densidade (MANRICH, 2005; ZHANG et al., 2004). A Razão de Sopro obtida no processamento ficou dentro da faixa de 3 a 5,5:1 recomendada para PEAD (BAIRD; COLLIAS, 2014; FERREIRA, 2012).
Etapa 3 - Disposição dos filmes tubulares nos tecidos de fibra de aramida K129®;

[0046] Ao término do processamento dos filmes tubulares, os tecidos de aramida foram encamisados, de maneira alternada, isto é, dos 24 tecidos que compunham cada painel, 12 eram encamisados.
Etapa 4 - prensagem a quente (moldagem por compressão) das placas balísticas.

[0047] A tabela abaixo apresenta os valores de área, massa e densidade de área dos painéis balísticos de compósito K129®/PEAD-MMT 3%.

[0048] Todos os painéis balísticos foram processados por moldagem a compressão via prensagem com aquecimento, utilizando a Prensa FKL® 150 Ton, com capacidade de aquecimento até 400 0 C. Todos os compósitos foram submetidos à pressão de 2±1 MPa, durante um intervalo de tempo de 50 a 90 minutos, preferencialmente 75 minutos, sob uma temperatura na faixa de 150 a 180 °C, preferencial mente a 165 °C. Em todos os painéis, o resfriamento ocorreu sob pressão, através de passagem de água corrente pelo interior das placas da prensa. O tempo total médio de resfriamento foi de 70±10 minutos. Os parâmetros de processamento acima especificados foram retirados de pesquisas científicas na área de capacetes balísticos (FOLGAR et al., 2007; FREITAS et al., 2014a; VARGAS-GONZALEZ; WALSH; WOLBERT, 2011; WALSH; SCOTT; SPAGNUOLO, 2005), bem como da norma norte-americana MIL-STD 42474 F (DOD, 2007).

Ensaios de Compressão Dinâmica em Barra de Hopkinson

[0049] A Barra de Hopkinson é um equipamento de caracterização mecânica utilizada para ensaios de compressão dinâmica com o intuito de investigar a resposta do material, quando submetido a altas taxas de deformação (102 -104 s^-1) (MEYERS, 1994) que simulam o disparo de armas de pequeno porte. O equipamento é composto de um sistema de propulsão, um impactador, uma barra incidente e uma barra de transmissão. O impactador, impulsionado a frente pelo grande volume de gás liberado de forma instantânea da câmara do sistema de propulsão, atinge a extremidade da barra incidente. A onda elástica se propaga pela barra e atinge a amostra, a qual é comprimida entre as barras incidente e de transmissão (NAIK et al., 2014). A figura 3 mostra um esquema com o nome dos principais componentes da Barra Dividida de Hopkinson.

[0050] Os objetivos dos ensaios realizado nesse trabalho foi submeter todos os materiais a três taxas de deformação, comparando as propriedades dinâmicas de cada um deles dentro de uma mesma taxa, bem como avaliar a evolução do comportamento mecânico de cada material à medida em que a taxa de deformação aumenta.

[0051] As amostras dos três compósitos balísticos testados são exibidas na figura 4. As mesmas apresentaram espessura na faixa de 11,34 ± 0,23 mm e diâmetros de 12,59 ± 0,18 mm. Os parâmetros utilizados nos ensaios estão resumidos na tabela 3.

Ensaios Balísticos

[0052] Utilizou-se provete, figura 5(a), barreiras óticas, figura 5(b), separadas por um metro e ligadas a um cronógrafo, e um suporte de alvos, figura 5(c). A distância entre a ponta do provete e o alvo foi de 5 metros. A tabela 4 lista os parâmetros utilizados nos ensaios balísticos.

[0053] Para determinação da deformação posterior, o suporte de alvos foi substituído pela caixa de argila plastilina, a qual serve para medir a deformação que perpassa a placa balística, deixando uma indentação na plastilina.

[0054] A figura 6 apresenta o comportamento dinâmico dos materiais ensaiados na barra Hopkinson de compressão para as diferentes taxas de deformação.

[0055] A tabela 5 apresenta os valores médios e desvios padrão das propriedades dinâmicas: Tensão Máxima (σm), Deformação na Tensão Máxima (εσ), Tenacidade (J) e Deformação Total (εT).

[0056] A figura 7 apresenta as principais propriedades obtidas nos ensaios de cada compósito, em função das taxas de deformação empregadas.

[0057] Em todos os gráficos, para auxiliar na identificação de cada compósito, formas geométricas são empregadas. A tabela 6 apresenta os valores médios e os desvios padrão das quatro propriedades.

[0058] Para as propriedades estudadas, observa-se que os compósitos com matriz polimérica termoplástica apresentam comportamento dinâmico-mecânico semelhante. Contudo, o material modificado com a nanopartícula apresenta, nas três taxas de deformação, resultados maiores ao não modificado.

[0059] Os valores de σm e Tenacidade J, figura 8 (a) e (b) de matrizes poliméricas termoplásticas, K129/PEAD e K129/PEAD-MMT 3%, são superiores aos do compósito K129/fenólica-PVB.

[0060] Na menor taxa de deformação, εσ é inferior para o compósito K129/fenólica-PVB. Contudo, a medida que a taxa de deformação aumenta, o desempenho do K129/PEAD-MMT 3% melhora e alcança o material produzido com resina termorrígida. Por fim, na figura 8 (d), verifica-se que a εT é intermediário entre os compósitos K129/PEAD-MMT 3%, e K129/PEAD.

Nível de Proteção Balística

[0061] Conceitua-se o nível de proteção balística como a capacidade de uma blindagem de resistir a impactos balísticos específicos, definidos pelo projetil, pela distância do provete ao alvo e pela faixa de velocidade do impacto.

[0062] É comum ser exigido de um capacete balístico, amparado na norma NIJ 01.06-01, que este deva ter Nível II de proteção balística, o qual corresponde ao impacto balístico de uma munição calibre 9 mm, a uma velocidade 358 ±15 m/s ou de uma munição calibre .357, a uma velocidade 425±15 m/s, realizado a distância de 5 metros. Para o Exército Brasileiro, uma blindagem balística que suporta dois impactos balísticos, realizados em uma dessas condições, sem sofrer penetração total, pode ser considerada como nível de proteção balística II.

[0063] A figura 8 mostra as faces de impacto e a face traseira das placas balísticas que receberam dois tiros, comprovando que as mesmas não foram perfuradas pelas munições.

[0064] Todos os compósitos desenvolvidos passaram no teste, uma vez que conseguiram segurar o impacto de dois tiros de munição 9 mm. De fato, a velocidade utilizada corresponde ao Nível lll-A de proteção balística da conforme a norma NIJ 0108.01, sendo, portanto, superior ao parâmetro exigido pelo Exército Brasileiro. A tabela 6 apresenta as velocidades dos impactos balísticos a que cada um dos compósitos foi submetido.

Limite Balístico (V₅₀)

[0065] O V50 é definido como a média aritmética entre as maiores velocidades de impactos dos projéteis que penetraram parcialmente a blindagem e as menores velocidades de impactos dos projéteis que penetraram completamente a blindagem. Todos os impactos considerados estando em uma faixa estreita de velocidade de impactos (a qual varia entre 20 e 50 m/s), sendo necessário pelo menos dois impactos de penetração parcial e dois de penetração total para compor essa média. Esse mínimo, no entanto, dificilmente atinge essa faixa estreita de velocidades de impactos, sendo frequentemente necessário utilizar seis ou oito impactos para o cálculo da média. Os ensaios para definição de limite balístico seguem uma sequência de atividades previamente determinadas, de modo que seja concluído utilizando o menor número possível de impactos e, portanto, de painéis balísticos. A figura 9 apresenta as placas testadas.

[0066] A tabela 7 apresenta os resultados dos ensaios de limite balístico dos compósitos, apontando o comportamento do material em cada impacto, a velocidade de tiro e os valores calculados de limite balístico. Na tabela PP = perfuração parcial, PP = perfuração completa.

[0067] Verifica-se que o compósito K129/PEAD apresentou um aumento de 1,78% em V50 quando comparado com o K129/Fenol-PVB; ao passo que o K129®/PEAD - MMT 3% apresentou aumento de 5,14%.

Deformação Posterior

[0068] Para a realização das medidas de deformação posterior, o dispositivo apresentado na figura 5 sofre modificações, uma vez que o alvo deve ser acondicionado à superfície de uma caixa repleta de massa de argila plastilina, na qual ficará moldada a deformação posterior da placa.

[0069] Quando a placa balística impede a passagem do projétil, parte considerável da energia advinda do tiro é absorvida pela blindagem e parte é consumida deformando a plastilina (KARAHAN; KUS; EREN, 2008). A relação descrita acima pode ser expressa pela seguinte Equação 01:
Eabs = Etiro — Eargila 01
sendo Eabs a energia absorvida pelo compósito balístico, Etiro a energia aplicada pelo impacto balístico e Eargila a energia que ultrapassou a placa balística e foi absorvida pela plastilina.

[0070] A energia aplicada pelo impacto balístico calcula-se pela fórmula de energia cinética, Equação 02:

em que Mprojetil representa a massa do projétil, 8 gramas para o projétil 9 mm, e V, a velocidade, a qual é medida pelas barreiras óticas ligadas ao cronógrafo.

[0071] Magrini (MAGRINI, 2010) propôs uma forma de quantificar o valor da energia absorvida pela deformação posterior utilizando o volume do vazio gerado e a densidade da plastilina, Equação 03:

sendo Mcone massa do cone formado pela deformação posterior do painel balístico na plastisina, r e h, respectivamente, o raio e a profundidade do cone, e p a densidade da argila, 1,013 g/cm3.

[0072] Os valores obtidos nos ensaios estão listados na tabela 8.

[0073] Podendo ser observado que o compósito K129/ PEAD-3% MMT apresenta os melhores resultados para absorção de energia de impacto.

[0074] Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, abrangidas no escopo das reivindicações anexas.

Claims

Compósito caracterizado por compreender múltiplos tecidos de aramida dispostos em camadas, e entre cada camada um filme de matriz polimérica termoplástica nanomodificada por argila montmorilonita organofílica.
Compósito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela dita matriz polimérica termoplástica ser composta por polietileno de alta densidade (PEAD) com adição de 3% de nanoargila montmorilonita (MMT) (PEAD/MMT-3%).
Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelos ditos filmes de matriz polimérica termopástica nanomodificadas por argila montmorilonita organofílica terem espessura de 0,064mm, representando em torno de 12% em peso do compósito total.
Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender 24 camadas de fibras de aramida K129®.
Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender 11mm de espessura.
Processo de obtenção de compósito conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender as etapas:
- a) processamento, em extrusora duplarrosca, do nanocompósito PEAD/MMT 3%;
- b) processamento de filmes tubulares de PEAD/MMT-3% em extrusora monorrosca;
- c) disposição dos filmes tubulares nos tecidos de fibra de aramida (K129®);
- d) prensagem a quente (moldagem por compressão) das placas balísticas de compósito K129®/PEAD-MMT-3%.
Processo para a obtenção de compósito de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por ocorrer em velocidade de rotação da rosca ser de 50 rpm, a temperatura na zona de alimentação, compressão e dosagem ser de 170°C, 180°C e 200°C, respectivamente.
Uso do compósito conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender blindagens balísticas.
Uso do compósito de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelas blindagens balísticas compreenderem capacetes balísticos, coletes balísticos e blindagem veicular.