CN101479557B - 多层材料板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层材料板，所述多层材料板包括固结的一叠由拉伸超高分子量聚乙烯制成的单向单层。所述叠层中的两个相邻单层的拉伸方向不同。而且，至少一个单层的厚度不超过50μm，且至少一个单层的强度介于1.2GPa和3GPa之间。本发明还涉及一种含有所述多层材料板的防弹制品以及涉及一种用于制备所述防弹制品的方法。
Description
本发明涉及一种多层材料板，其包括固结的一叠由拉伸超高分子量聚烯烃制成的单向单层，并且涉及上述多层材料板的制造方法。本发明还涉及含有多层材料板的防弹制品。
由EP 1627719A1已知一种多层材料板，这种多层材料板包括固结的一叠由拉伸超高分子量聚乙烯制成的单向单层。这篇出版物公开的多层材料板包括多个基本上由超高分子量聚乙烯制成的单向单层，基本上没有粘结基质，其中，叠层中两个相邻单层的拉伸方向不同。对于多层材料板的单层，所公开的厚度介于30至120μm之间，其中优选的范围是50至100μm。
EP 1627719A1中的多层材料板使用超高分子量聚乙烯，基本上没有粘结基质。为了获得所需防弹性能，上述特征是必需的。尽管根据EP1627719A1的多层材料板具有令人满意的防弹性能，但是这个性能可被进一步改进。
本发明的目的是提供一种多层材料板，该多层材料板当与已知材料相比时具有改善的防弹性能。
根据本发明的目的通过提供如下多层材料板来实现，所述多层材料板包括固结的一叠由拉伸超高分子量聚烯烃制成的单向单层，其中，所述叠层中两个相邻单层的拉伸方向不同，其中至少一个单层的厚度不超过50μm，并且至少一个单层的强度为至少1.2GPa、2.5GPa或3.0GPa。优选地，至少一个单层的强度介于1.2GPa和2.4GPa之间，更优选介于1.5和2.6GPa之间，最优选介于1.8和2.4GPa之间。令人惊讶地发现，这种特定的组合特征导致防弹性能优于已知多层材料板。更具体地，当EP1627719A1的多层材料板的防弹性能被定级为100％时，采用本发明的多层材料板获得了大于130％的防弹性能。根据本发明的材料板的另一个优点在于，为了获得所需水平的防弹性质，不再需要使用超高分子量聚乙烯，并且基本上没有粘结基质。
根据本发明的优选多层材料板具有如下特征：对于至少1.2GPa、2.5GPa或3.0GPa的单层强度，优选对于1.2GPa-3.0GPa的单层强度，更优选对于1.5-2.6GPa的单层强度，最优选对于1.8-2.4GPa的单层强度，至少一个单层的厚度不超过25μm或29μm。根据本发明的进一步优选多层材料板具有如下特征：对于至少1.2GPa、2.5GPa或3.0GPa的单层强度，优选对于1.2GPa-3.0GPa的单层强度，更优选对于1.5-2.6GPa的单层强度，最优选对于1.8-2.4GPa的单层强度，至少一个单层的厚度介于3-29μm之间，更优选介于3-25μm之间。根据本发明的另一优选多层材料板具有如下特征：对于至少1.2GPa、2.5GPa或3.0GPa的单层强度，至少一个单层的厚度大于5μm，优选7μm，更优选10μm，但不超过50μm。更优选地，单层强度介于1.2GPa至3GPa之间，更优选介于1.5至2.6GPa之间，最优选介于1.8至2.4GPa之间。
尽管根据本发明不需所有单层都具有所要求保护的厚度与强度的范围，但是特别优选的多层材料中所有单层都具有所要求保护的厚度与强度的范围。
单向单层可由取向条带或膜得到。“单向条带和单层”在本申请的上下文中意指，在一个方向上(即在拉伸方向上)具有优先的聚合物链取向的条带和单层。上述条带和单层可以通过拉伸，优选通过单向拉伸，来制造，并且具有各向异性的机械性能。
本发明的多层材料板优选包括超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯可以是线性的或支化的，但是优选使用线性聚乙烯。本文中线性聚乙烯被理解为意指，每100个碳原子上具有小于1个侧链的聚乙烯，优选每300个碳原子上具有小于1个侧链的聚乙烯；其中侧链或支链通常包含至少10个碳原子。例如EP 0269151中所述，通过FTIR可以适当地在2mm厚的压制膜上对侧链进行测量。线性聚乙烯可以进一步包含至多5mol％可与乙烯共聚的一种或多种其它烯烃，例如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯、辛烯。优选地，线性聚乙烯具有高摩尔质量，其特性粘度(IV，在135℃下对十氢化萘溶液进行测定)至少为4dl/g，更优选为至少8dl/g，最优选为至少10dl/g。上述聚乙烯也被称为超高分子量聚乙烯UHMWPE。特性粘度是分子量的量度，其比实际摩尔质量参数(如Mn和Mw)更容易测定。这种类型的聚乙烯膜具有特别优良的防弹性能。
根据本发明的条带可以制成膜的形式。用于形成上述膜或条带的优选方法包括：将聚合粉末加料在组合的环带(endless belt)之间，在低于所述聚合粉末熔点的温度下对其进行压缩模制，并且辊轧所得压缩模制的聚合物，接着进行拉伸。例如在EP0 733 460 A2中描述了上述方法，上述专利文献通过引用插入此处。如果需要的话，在加料并压缩模制聚合物粉末以前，聚合物粉末可以与适当的液体有机化合物进行混合，这些液体有机化合物的沸点高于所述聚合物的熔点。压缩模制还可以通过如下来实施：暂时将聚合物粉末保留在环带之间，同时输送它们。这例如可以通过提供与环带相连的压缩滚筒和/或辊子来实现。优选地，UHMWPE用在本方法中。这种UHMWPE需要在固态下是可拉伸的。
用于形成膜的另一优选方法包括：将聚合物加料到挤出机中，在高于所述聚合物熔点的温度下挤出膜，并拉伸所挤出的聚合膜。如果需要的话，将聚合物添加到挤出机中以前，聚合物可以与适当的液体有机化合物混合以例如形成凝胶，诸如当使用超高分子量聚乙烯时优选这种情形。
优选地，通过凝胶工艺制备聚乙烯膜。例如在GB 2042414A、GB-A-2051667、EP 0205960A和WO01/73173中以及在“Advanced FiberSpinning Technology”，T.Nakajima编辑，Woodhead Publ.Ltd(1994)，ISBN 185573 182 7中描述了适当的凝胶纺丝工艺。简短地说，凝胶纺丝工艺包括如下步骤：制备具有高特性粘度的聚烯烃的溶液，将所述溶液在高于溶解温度的温度下挤成膜，将所述膜冷却至凝胶温度以下从而至少部分凝胶化所述膜，并且在除去溶剂以前、期间或以后对膜进行拉伸。
可以通过本领域已知的方式对所制成的膜进行拉伸，优选进行单向拉伸。所述方式包括，在适当的拉伸单元上进行挤出拉伸和伸长拉伸。为了获得提高的机械强度和挺度(stiffness)，可以进行多步拉伸。在优选的超高分子量聚乙烯膜的情况下，通常实施多个拉伸步骤的单向拉伸。第一拉伸步骤例如可以包括，拉伸至拉伸比为3。多步拉伸通常可以得到，对于高达120℃的拉伸温度拉伸比9，对于高达140℃的拉伸温度拉伸比25，对于高达和高于150℃的拉伸温度拉伸比50。通过在不断升高的温度下进行多步拉伸，拉伸比可以达到约50或更大。这得到高强度条带，其中对于超高分子量聚乙烯条带，可以容易地获得1.2GPa至3GPa以及更高的所要求保护强度。
所得拉伸条带可以原样使用以制造单层，或者可以将它们切割至所需宽度，或者沿着拉伸方向将其劈开。由此制成的单向条带的宽度仅受用于制造条带的膜的宽度的限制。条带的宽度优选大于2mm，更优选大于5mm，最优选大于30、50、75或100mm。条带或单层的面密度可以在宽范围内变化，例如在3至200g/m2之间变化。优选的面密度介于5至120g/m2之间，更优选介于10至80g/m2之间，最优选介于15至60g/m2之间。对于UHMWPE，面密度优选小于50g/m2，更优选小于29g/m2或25g/m2。
根据本发明的优选多层材料板具有如下特征：至少一个单层包括多个由拉伸聚烯烃制成、以相同方向排列的单向条带，其中相邻的条带不重叠。
这提供了一种结构比EP 1627719A1中公开的结构更简单的多层材料板。事实上，EP 1627719中公开的多层材料通过如下制造：将多个超高分子量聚乙烯条带彼此相邻布置，其中各条带沿着它们边缘的一些接触区域重叠。优选地，这个区域额外被聚合膜包覆。本发明优选实施方式中的多层材料为了获得良好的防弹性能不需这种复杂的结构。
在一些实施方式中，单层可以包含粘结剂，其被局部施用以结合、稳定多个单向条带，从而在处理和制造单向板过程中保持单层的结构。例如EP 0191306 B1、EP 1170925 A1、EP 0683374 B1和EP 1144740 A1中描述了适当的粘结剂。在单层的形成过程中施加粘结剂有利于条带的稳定，从而能够实现更短的生产周期。
在本发明的另一特别优选的多层材料板中，至少一个单层如下构成，优选所有单层都如下构成，所述单层由多个由拉伸聚合物制成、排列形成纺织结构的单向条带构成。上述条带可以通过如下制造：对由拉伸超高分子量聚烯烃(具体是超高分子量聚乙烯)制成的小窄条(small strip)施加织造技术，诸如纺织、编织等。所述窄条具有本发明所要求的相同厚度和强度。
根据本发明的多层材料板优选包括至少2个单向单层，优选包括至少4个单向单层，更优选包括至少6个单向单层，甚至更优选包括至少8个单向单层，最优选包括至少10个单向单层。增加本发明的多层材料板中单向单层的数量将简化由这些材料板制造制品(例如制造防弹板)的过程。
本发明还涉及一种用于制造具有所要求保护类型的多层材料板的方法。所述方法包括：
(a)提供多个本发明的拉伸超高分子量聚乙烯条带，排列所述条带以使每个条带与相邻条带平行取向，并且相邻条带可以部分重叠；
(b)将所述多个拉伸超高分子量聚乙烯条带布置在基板上，从而形成第一单层；
(c)将多个本发明的拉伸超高分子量聚乙烯条带布置在所述第一单层上，从而形成第二单层，其中，所述第二单层的方向相对于所述第一单层成角度α；并且
(d)在高温下压缩由此形成的叠层，从而使其单层固结。
压缩单向单层以使它们彼此之间充分地互相连接，这意味着单向单层在常规使用条件(例如室温)下不会分层。采用所要求保护的方法容易制造其中的单层具有所需厚度和强度的多层材料板。
根据本发明的多层材料板特别适于制造防弹制品，例如背心或装甲板。防弹应用包括，抵御数种射弹体(包括抵御穿甲子弹，所谓的AP子弹，简易引爆装置和硬颗粒，诸如弹片和榴霰弹)冲击威胁的应用。
根据本发明的防弹制品包括至少2个单向单层，优选包括至少10个单向单层，更优选包括至少20个单向单层，甚至更优选包括至少30或40个单向单层，最优选包括至少80个单向单层。叠层中两个相邻单层的拉伸方向相差角度α。所述角度α优选介于45至135°之间，更优选介于65至115°之间，最优选介于80至100°之间。
优选地，根据本发明的防弹制品包括其它无机材料板，所述无机材料选自陶瓷；金属，优选为钢、铝、镁、钛、镍、铬和铁或它们的合金；玻璃；石墨或其组合。特别优选的是金属。在上述情况下，金属板中的所述金属优选具有至少350℃、更优选至少500℃、最优选至少600℃的熔点。合适的金属包括铝、镁、钛、铜、镍、铬、铍、铁和铜，包括它们的合金，例如钢和不锈钢，铝与镁的合金(所谓的5000系铝)，铝与锌和镁的合金或铝与锌、镁和铜的合金(所谓的7000系铝)。所述合金中，例如铝、镁、钛和铁的含量优选为至少50wt％。优选的金属板包括铝、镁、钛、镍、铬、铍、铁(包括它们的合金)。更优选地，金属板以铝、镁、钛、镍、铬、铁和它们的合金为基础。这使得轻质防弹制品具有良好的耐久性。甚至更优选地，金属板中的铁及其合金具有至少500的Brinell硬度。最优选地，金属板以铝、镁、钛和它们的合金为基础。这得到具有最高的耐久性的最轻的防弹制品。本申请中耐久性意指，复合材料在暴露于热量、湿气、光线和UV辐射的条件下的寿命。尽管其它材料板可以布置在单层叠层中的任意位置，但是优选的防弹制品具有如下特征：其它材料板位于单层叠层的外侧，最优选至少位于所述单层叠层的受创面。
根据本发明的防弹制品优选包括，厚度为至多100mm、由上述无机材料制成的其它板。优选地，其它无机材料板的最大厚度为75mm，更优选为50mm，最优选为25mm。这获得了重量和防弹性能之间的最佳平衡。优选地，在其它无机材料板是金属板的情况下，其他板(优选金属板)的厚度为至少0.25mm，更优选为至少0.5mm，最优选为至少0.75mm。这获得了甚至更佳的防弹性能。
为了改善其它无机材料板与多层材料板的粘附性，可选对其进行预处理。对其它板的适当预处理包括：机械处理，例如通过打磨或研磨粗糙化或清洁表面；化学刻蚀，例如采用硝酸进行化学刻蚀；以及与聚乙烯膜层合。
在防弹制品的另一实施方式中，可以在其它板和多层材料板之间施加粘结层，例如粘合剂。上述粘合剂可以包括环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或乙烯基酯树脂。粘结层优选占防弹制品的30％以下，更优选占20％以下，甚至更优选占10％以下，最优选占防弹制品的5％以下。
在另一优选的实施方式中，结合层可以进一步包括无机纤维(例如玻璃纤维或碳纤维)的纺织层或无纺层。还可以通过诸如螺丝钉固定、螺栓固定和锁扣固定(snap fit)的机械方式将其它层连接到多层材料板上。在根据本发明的防弹制品用在其中可能遇到抵御AP子弹威胁的弹道冲击应用的情况下，其它板优选包括被陶瓷层覆盖的金属板。以这种方式，得到具有如下分层结构的防弹制品：陶瓷层/金属层/至少两个单向板，其中所述单向板中纤维的方向与相邻单向板中的纤维方向成角度α。适当的陶瓷材料例如包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、碳化硅和碳化硼。陶瓷层的厚度依赖于弹道冲击威胁的水平，但通常在2mm至30mm之间变化。优选对这种防弹制品进行布置从而陶瓷层面对弹道冲击威胁。这使得对AP子弹和硬质片段具有最佳的防护。
本发明还涉及一种用于制造防弹制品的方法，所述方法包括如下步骤：(a)层叠至少多层材料板和选自陶瓷、钢、铝、钛、玻璃和石墨或其组合的材料板，所述多层材料板包括固结的一叠由拉伸超高分子量聚烯烃制成的单向单层，其中所述叠层中的两个相邻单层的拉伸方向不同，并且至少一个单层的厚度不超过50μm，更优选不超过29μm，或甚至更优选不超过25μm，并且至少一个单层的强度为至少1.2GPa、2.0、2.5或3.0GPa(或更优选介于1.2GPa和3.0GPa之间)；
和(b)在一定温度和压力下固结叠层板。
适于在液压机中进行上述所有方法的固结步骤。固结意指，单层相对稳固地连接到另一单层上从而形成一个单元。通常采用压机的温度来控制固结过程中的温度。通常选择最低温度从而得到合理的固结速度。在这个方面，适当的温度下限为80℃，这个下限优选为至少100℃，更优选为至少120℃，最优选为至少140℃。所选择的最高温度低于拉伸聚合物单层由于例如熔融而损失其高机械性能的温度。优选地，该温度比拉伸聚合物单层的熔融温度低至少10℃，优选低至少15℃，甚至更优选低至少20℃。在拉伸聚合物单层不具有明确的熔融温度的情况下，应当读取拉伸聚合物单层开始损失其机械性能的温度来替代熔融温度。在优选的超高分子量聚乙烯的情况下，所选择的温度通常低于149℃，优选低于145℃。固结过程中的压力优选为至少7MPa，更优选为至少15MPa，甚至更优选为至少20MPa，最优选为至少35MPa。以这种方式，得到不易弯曲的防弹制品。固结的最佳时间通常在5至120分钟的范围内，这依赖于诸如温度、压力和部件厚度的条件，并且可以通过常规实验来核实。在制造弯曲的防弹制品的情况下，首先将其它材料板预成型成所需形状，然后与单层和/或多层材料板固结是有利。
优选地，为了获得高防弹性能，在高温下压缩模制后同样在压力下实施冷却。优选压力至少保持到温度足够低，从而防止松弛。本领域技术人员可以确定这个温度。当制造含有超高分子量聚乙烯单层的防弹制品时，通常压缩温度在90至150℃的范围内，优选在115至130℃的范围内。通常压缩压力在100至400bar的范围内，优选在120至160bar的范围内。而压缩时间通常介于20(优选40)至180分钟之间。
本发明的多层材料板和防弹制品与先前已知的防弹材料相比特别有利，因为它们在低重量下提供改善的防弹性能。除了防弹性以外，其它性质例如包括热稳定性、保存期限、抗变形性、与其它材料板结合的能力、可成形性等。
本申请中所涉及的测试方法如下(除非另有声明)：
·根据方法PTC-179(Hercules Inc.Rev.Apr.29，1982)来测定特性粘度，测试条件为：在135℃下，十氢化萘中，溶解时间为16小时，采用用量为2g/l溶液的DBPC作为抗氧剂，其中将在不同浓度下测量的粘度外推得到零浓度下的粘度。
·拉伸性能(在25℃下测量)：按照ASTM D885M的规定，使用名义标定长度为500mm的纤维、50％/min的十字头速度来定义和测定多丝纱线的拉伸强度(或强度)、拉伸模量(或模量)和断裂伸长率(或eab)。在测量的应力-应变曲线的基础上，由0.3-1％应变之间的斜率来确定模量。为了计算模量和强度，将所测量的拉伸力除以纤度，该纤度通过称重10米长的纤维来确定；假设密度为0.97g/cm3来计算出单位为GPa的值。薄膜的拉伸性质根据ISO1184(H)来测定。
现在通过以下实施例和对比例进一步解释本发明，但本发明并不局限于此。
实施例和对比实验
实施例-条带的制造
将特性粘度为20的超高分子量聚乙烯与十氢化萘混合形成7wt％的悬浮液。将悬浮液加料到挤出机中，并在170℃的温度下混合，从而制备均匀凝胶。然后，将凝胶加料通过宽600mm、厚800μm的夹缝模具。在挤出通过夹缝模具后，将凝胶在水浴中淬火，从而制成凝胶条带。以3.8的拉伸比拉伸所述凝胶条带，此后，将条带在由50℃和80℃两部分组成的烘箱中干燥，直到十氢化萘的含量低于1％。将干燥的凝胶条带在140℃的烘箱中拉伸，其中拉伸比为5.8，接着在150℃的烘箱温度下进行第二拉伸步骤，从而获得18微米的最终厚度。
条带的性能测试
通过如下测定条带的拉伸性质：以38捻/米的频率将条带捻成被作为常规纱线测试的窄结构。按照ASTM D885M的规定，使用名义标定长度为500mm的纤维、50％/min的十字头速度和纤维Grip D5618C型的Instron 2714夹具。
实施例-由条带制造装甲板
布置第一层条带，其中平行条带彼此相邻。将第二层相邻平行条带布置在第一层的上方，而第二层的各条带的方向与第一层的各条带的方向垂直。随后，将第三层布置在第二层的上方，而且各条带与第二层的各条带成直角。与第一层相比，所布置的第三层具有很小的位移(约5mm)。该位移是一半带宽。施加这个位移以使条带边缘在某些位置处可能的累积最小化。第四层与第三层成直角布置，与第二层相比具有很小的位移。重复上述过程，直到面密度(AD)达到2.57kg/m2。将分层条带的叠层移入挤压机，并在145℃的温度下和300bar的压力下压制65分钟。在压力下进行冷却，直到温度达到80℃。各条带间未施加粘结剂。然而，该叠层已被熔合成800×400mm的坚硬均匀的面板。
装甲板的性能测试
采用9mm的Parabellum子弹对装甲板进行射击测试。进行这个测试的目的在于，确定V50和/或吸收的能量(E-abs)。V50是这样的速率，在该速率下，50％的射弹穿透装甲板。如下进行该测试过程。以预期的V50速度射击第一颗射弹。在即将冲击前测量实际速度。如果射弹被阻止，那么以高约10％的预期速度射击另一颗射弹。如果穿透，那么以低约10％的预期速度射击另一颗射弹。总是测量实际的冲击速度。V50是两次最高停止速度和两次最低穿透速度的平均值。还通过计算射弹在V50下的动能并将其除以板材的AD来确定装甲板的性能(Eabs)。
结果
| 实施例对比例 | V50m/s | E-absJ/(kg/m2) | 厚度μm | 强度GPa |
| 1 | 526 | 388 | 18 | 2.2 |
| A | 423 | 250 | 65 | 3.7 |
在由商购超高分子量聚乙烯(UHMWPE)单向纤维形成的板上进行对比例A。该纤维被20wt％的热塑性聚合物浸渍并与其粘结在一起。对比例A中，单层的强度为2.8GPa，这是纤维强度乘以单层中纤维含量。在约125℃、165bar压力下将对比例中的单层压缩65分钟，从而制成具有所需面密度的板材。压缩后，单层的厚度为65微米。
结果证实了，单层厚度不超过50μm且单层强度为至少1.2GPa的多层材料板与由传统UD纤维基多层板制造的装甲板相比具有意料不到地改善的防弹性能。具体地，本发明的多层材料板与由现有技术的对比样品相比具有明显更高的E-abs。
Claims (23)
1.一种多层材料板，所述多层材料板包括固结的一叠由拉伸超高分子量聚烯烃制成的单向单层，其中，所述叠层中两个相邻单层的拉伸方向不同，其中至少一个单层的厚度不超过50μm，其中至少一个单层的强度为至少1.2GPa，并且其中所述单层包括宽度为至少2mm、面密度介于3和200g/m2之间的凝胶纺纱聚烯烃条带。
2.如权利要求1所述的材料板，其中，至少一个单层的强度介于1.2GPa至3GPa之间。
3.如权利要求1所述的材料板，其中，至少一个单层的强度为至少3GPa。
4.如权利要求1所述的材料板，其中，所述至少一个单层的厚度大于10μm。
5.如权利要求1所述的材料板，其中，至少一个单层的厚度不超过29μm。
6.如权利要求1所述的材料板，其中，至少一个单层的厚度介于3至29μm之间。
7.如权利要求1所述的材料板，其中，至少一个单层的强度介于1.5至2.6GPa之间。
8.如权利要求1所述的材料板，其中，至少一个单层的强度介于1.8至2.4GPa之间。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的多层材料板，其中，所述聚烯烃包括超高分子量聚乙烯。
10.如权利要求1-8中任意一项所述的多层材料板，其中，所述强度与厚度比为至少4×1013N/m3。
11.如权利要求1-8中任意一项所述的多层材料板，其中，叠层中两个相邻单层的拉伸方向相差角度α，所述角度α介于45至135°之间。
12.如权利要求1-8中任意一项所述的多层材料板，其中，至少一个单层包括多个由拉伸聚烯烃制成、以相同方向排列的单向条带，其中相邻的条带不重叠。
13.如权利要求1-8中任意一项所述的多层材料板，其中，至少一个单层包括多个由所述拉伸聚烯烃制成、排列形成纺织织物的单向条带。
14.一种防弹制品，所述防弹制品包括权利要求1至13中任意一项所述的材料板。
15.如权利要求14所述的防弹制品，所述防弹制品包括至少10个单向单层。
16.如权利要求14所述的防弹制品，所述防弹制品包括其它材料板，所述材料选自陶瓷、钢、铝、镁、钛、镍、铬和铁或它们的合金、玻璃和石墨或其组合。
17.如权利要求16所述的防弹制品，其中，其它材料板位于单层叠层的外侧、至少位于所述单层叠层的受创面。
18.如权利要求16或17所述的防弹制品，其中，所述其它无机材料板的厚度为至多50mm。
19.如权利要求18所述的防弹制品，其中，其它无机材料板和权利要求1至10中任意一项所述的材料板之间存在结合层，所述结合层包括无机纤维的纺织层或无纺层。
20.一种用于制造防弹制品的方法，所述方法包括：
(a)层叠权利要求1至13中任意一项所述的多层材料板和选自陶瓷、钢、铝、钛、玻璃和石墨或其组合的材料板；和
(b)在一定温度和压力下固结叠层板。
21.一种用于制造聚乙烯条带的方法，所述方法包括：将特性粘度在135℃下，十氢化萘中测定介于4dl/g至40dl/g的聚乙烯溶液挤出通过高至少200微米，宽高比至少200的开孔；在高于形成凝胶的温度下拉伸所述液体产物；将所述液体产物在由不可混溶液体组成的淬火浴中淬火，从而形成凝胶产物；拉伸所述凝胶产物；从所述凝胶产物中除去溶剂，以及可选拉伸所述凝胶产物，其中总拉伸比为至少20，其中所述聚乙烯条带具有至少1.2GPa的强度，至少2mm的宽度和介于3和200g/m2之间的面密度。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述溶液包括5至30wt％的聚乙烯，并且总拉伸比为至少40。
23.通过权利要求21或22所述方法得到的聚乙烯条带或膜。
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