CN104534931A - 一种防弹pe板及其制备方法 - Google Patents

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金莹
方宁象
张国军
张波
张新龙
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Abstract

本发明为一种防弹PE板，防弹PE板由多层超高分子量聚乙烯纤维UD布叠合压制而成，UD布的叠放方式为径向纬向交错叠放。一种防弹PE板的制备方法：a、裁剪：将UD布沿径向或者纬向裁剪成防弹板形或者盾形，形成UD布块；b、堆叠：将多层径向纬向交错的UD布块上下对齐后堆叠在一起；c、真空加热保藏：按将一定数量堆叠后的多层UD布块放置于真空袋内，并对真空袋做抽真空处理，再将抽真空后的真空袋置于加热箱内，于高温下，保藏；d、压制：将保藏后的真空袋从加热箱内取出后立即放在液压机上进行压制，保压直至真空袋冷却至50℃以下后取出，就得到了防弹PE板。本发明制得的防弹PE板不仅能抵挡手枪子弹，也能抵挡步枪子弹。

Description

一种防弹PE板及其制备方法
技术领域：
本发明涉及防弹材料领域，特别涉及一种防弹PE板及其制备方法。
背景技术：
防弹衣，又叫避弹衣，避弹背心，防弹背心，避弹服等，是单兵护体装具，用于防护弹头或弹片对人体的伤害；防弹盾牌，用于组成阵列防护弹头货弹片对人体的伤害，极大的提升兵团作战的生存能力。
PE板作为单兵防护用具的增强产品，通常和防弹衣配合使用，PE板的防护等级的测试方法包括带衣服测试和单防测试两种，带衣服测试是指在测试时将PE板和防弹衣套装在一起后进行防护测试工作，单防是指对PE板直接进行防护测试工作，二者通常需要进行Ⅲ级和IV级两种测试等级的评定。
在过去能够达到III级的防弹衣非常沉重，导致使用者在行动中的行动笨拙。现代防弹技术已经有了长足进步，特别是重量轻而防护等级高的防弹插板大量生产后，在单体标准配备中已经越来越常见。现有的防弹衣为达到重量轻的目的，采用纯PE(Polyethylene，聚乙烯)材料压制成PE材质的防弹插板，然而纯PE材料的防弹插板成本较高，因此多采用PE材质和其他材料复合而成，如采用PE材料和陶瓷材料复合而成的防弹插板。
然而，现有PE防弹插板以及PE防弹盾牌的防弹性能都不理想，难以挡住步枪子弹，而与陶瓷材料复合又增加了过多的重量，灵活性不够。
因此，如何强化PE防弹插板以及PE防弹盾牌的防弹性能，同时提高PE防弹插板以及PE防弹盾牌与陶瓷防弹片的配合性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容：
本发明的目的就是提供一种防弹PE板，防弹PE板由多层超高分子量聚乙烯纤维UD布叠合压制而成，UD布的叠放方式为径向纬向交错叠放。
以及一种防弹PE板的制备方法：
a、裁剪：将UD布沿径向或者纬向裁剪成防弹板形或者盾形，形成UD布块；
b、堆叠：将多层径向纬向交错的UD布块上下对齐后堆叠在一起；
c、真空加热保藏：按照需要的重量面积比将一定数量堆叠后的多层UD布块放置于真空袋内，并对真空袋做抽真空处理，再将抽真空后的真空袋置于加热箱内，于100℃～130℃的温度下，保藏2小时～3小时；
d、压制：将保藏后的真空袋从加热箱内取出后立即放在液压机上进行压制，保压直至真空袋冷却至50℃以下后取出，就得到了防弹PE板。
质量面积比与UD布块的层数的比例为1kg/㎡：5层～9层。
压制的压力为15MPa～25MPa。
本发明的有益效果在于：
本发明采用UD布，即超高分子量聚乙烯纤维布，一般的PE防弹插板以及PE防弹盾牌的制备方法均采用简单叠放后用液压机进行单纯压制，各层UD布之间的结构连接不够稳定，而且暴露在空气中容易氧化，经过V50试验方法(即穿透概率50％时模拟破片或特定弹丸的平均着靶速度)试验后，9kg/㎡的PE防弹插板以及PE防弹盾牌的承受的子弹极限速度仅为350m/s～450m/s，仅能抵挡手枪子弹，不能抵挡步枪子弹，而本发明在制备时加入了真空加热保藏步骤，该步骤使得真空袋内的各层UD布块之间产生了一定的热融合效果，既与空气隔绝避免加热氧化，又得到充分的排气,而且UD布块之间又是径向纬向交错排布，进一步加大了热融合的效果，使得各层UD布块之间经纬融合交错，从而提升了融合后的UD布块的表面张力，提高UD布块之间的结合强度，使得子弹打击产生的力，能从各个方向散开，将保藏后的真空袋从加热箱内取出后立即放在液压机上进行压制，保压直至真空袋冷却至50℃以下，进一步强化了这种效果，使得制出的防弹PE板防弹性能得到了极大的提升，比原有的防弹性能提升了15％～20％，经过V50试验方法试验后，9kg/㎡的防弹PE板能承受的子弹极限速度为650m/s～800m/s，不仅能抵挡手枪子弹，也能抵挡步枪子弹，而且制出的防弹PE板质量面积比与防弹PE板的厚度的比例为1kg/㎡：1mm，不仅可以单独使用，也可以与陶瓷防弹片组合使用，灵活性强。
具体实施方式：
实施例1：一种防弹PE板，防弹PE板由多层超高分子量聚乙烯纤维UD布叠合压制而成，UD布的叠放方式为径向纬向交错叠放。
一种防弹PE板的制备方法：
a、裁剪：将UD布沿径向或者纬向裁剪成防弹板形或者盾形，形成UD布块；
b、堆叠：将多层径向纬向交错的UD布块上下对齐后堆叠在一起；
c、真空加热保藏：按照需要的重量面积比将一定数量堆叠后的多层UD布块放置于真空袋内，并对真空袋做抽真空处理，再将抽真空后的真空袋置于加热箱内，于100℃的温度下，保藏2小时；
d、压制：将保藏后的真空袋从加热箱内取出后立即放在液压机上进行压制，保压直至真空袋冷却至50℃以下后取出，就得到了防弹PE板。
质量面积比与UD布块的层数的比例为1kg/㎡：5层。
压制的压力为15MPa。
本实施例制得的10kg/㎡的防弹PE板，共采用径向纬向交错的UD布块50块，经过V50试验方法试验后，承受的子弹极限速度为774m/s。
实施例2：一种防弹PE板，防弹PE板由多层超高分子量聚乙烯纤维UD布叠合压制而成，UD布的叠放方式为径向纬向交错叠放。
一种防弹PE板的制备方法：
a、裁剪：将UD布沿径向或者纬向裁剪成防弹板形或者盾形，形成UD布块；
b、堆叠：将多层径向纬向交错的UD布块上下对齐后堆叠在一起；
c、真空加热保藏：按照需要的重量面积比将一定数量堆叠后的多层UD布块放置于真空袋内，并对真空袋做抽真空处理，再将抽真空后的真空袋置于加热箱内，于110℃的温度下，保藏2.5小时；
d、压制：将保藏后的真空袋从加热箱内取出后立即放在液压机上进行压制，保压直至真空袋冷却至50℃以下后取出，就得到了防弹PE板。
质量面积比与UD布块的层数的比例为1kg/㎡：8层。
压制的压力为20MPa。
本实施例制得的7.5kg/㎡的防弹PE板，共采用径向纬向交错的UD布块60块，经过V50试验方法试验后，承受的子弹极限速度为689m/s。
实施例3：一种防弹PE板，防弹PE板由多层超高分子量聚乙烯纤维UD布叠合压制而成，UD布的叠放方式为径向纬向交错叠放。
一种防弹PE板的制备方法：
a、裁剪：将UD布沿径向或者纬向裁剪成防弹板形或者盾形，形成UD布块；
b、堆叠：将多层径向纬向交错的UD布块上下对齐后堆叠在一起；
c、真空加热保藏：按照需要的重量面积比将一定数量堆叠后的多层UD布块放置于真空袋内，并对真空袋做抽真空处理，再将抽真空后的真空袋置于加热箱内，于130℃的温度下，保藏3小时；
d、压制：将保藏后的真空袋从加热箱内取出后立即放在液压机上进行压制，保压直至真空袋冷却至50℃以下后取出，就得到了防弹PE板。
质量面积比与UD布块的层数的比例为1kg/㎡：9层。
压制的压力为25MPa。
本实施例制得的6kg/㎡的防弹PE板，共采用径向纬向交错的UD布块54块，经过V50试验方法试验后，承受的子弹极限速度为749m/s。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种防弹PE板，其特征在于：所述防弹PE板由多层超高分子量聚乙烯纤维UD布叠合压制而成，UD布的叠放方式为径向纬向交错叠放。
2.根据权利要求1所述的一种防弹PE板的制备方法，其特征在于：
a、裁剪：将UD布沿径向或者纬向裁剪成防弹板形或者盾形，形成UD布块；
b、堆叠：将多层径向纬向交错的UD布块上下对齐后堆叠在一起；
c、真空加热保藏：按照需要的重量面积比将一定数量堆叠后的多层UD布块放置于真空袋内，并对真空袋做抽真空处理，再将抽真空后的真空袋置于加热箱内，于100℃～130℃的温度下，保藏2小时～3小时；
d、压制：将保藏后的真空袋从加热箱内取出后立即放在液压机上进行压制，保压直至真空袋冷却至50℃以下后取出，就得到了防弹PE板。
3. 根据权利要求2所述的一种防弹PE板的制备方法，其特征在于：所述质量面积比与UD布块的层数的比例为1kg/㎡：5层～9层。
4.根据权利要求2所述的一种防弹PE板的制备方法，其特征在于：所述压制的压力为15MPa～25MPa。
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