CN108106499A - 一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板 - Google Patents
一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108106499A CN108106499A CN201810089633.2A CN201810089633A CN108106499A CN 108106499 A CN108106499 A CN 108106499A CN 201810089633 A CN201810089633 A CN 201810089633A CN 108106499 A CN108106499 A CN 108106499A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- ultra
- molecular weight
- high molecular
- weight polyethylene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 25
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000475 sunscreen effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000516 sunscreening agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- 238000007592 spray painting technique Methods 0.000 claims description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical group [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 5
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 claims 2
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 abstract description 3
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 4
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,包括如下四层结构，从外而内的顺序为：外部保护层、阻弹减速层、吸收能量层以及变形抑制层；所述外部保护层采用防水、防晒材料加工制作，用于保护内部的防弹插板结构；所述阻弹减速层，采用面密度较高的无纬布和热固性树脂基体通过模压工艺加工制作；所述热固性树脂基体采用三维网格的热压工艺加工制作，形成的三维网格结构；所述吸收能量层，是指采用面密度较低的无纬布和热塑性树脂基体通过模压工艺加工制作；所述变形抑制层，是指采用面密度高的无纬布和热固性树脂基体采用模压工艺加工制作；在同等防弹效果的前提下，本发明使用的防弹纤维更少，得到的插班质量更轻，造价低，防护性能优。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种防护技术领域，尤其是一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板。
背景技术
防弹陶瓷插板虽然发展较快，但是其材料的脆性缺陷始终无法得到良好的解决，故而高聚物防弹插板的作用始终无法得到替代，现有技术中，均质高聚物防弹插板都是由统一规格的无纬布层压而成,但由此工艺制作得到的防弹插板的结构、功能单一,不能充分发挥其防弹性能，无法适应现代化的特种作战需要。
发明内容
本发明的目的是，提供一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板，根据子弹对插板的作用原理，提出了前卫设计即功能叠层结构，该结构可以充分发挥均质高聚物的防弹性能，并且生产成本还低于市面上的均质聚合物插板的价格，具有较高的性价比和应用推广价值。
为了解决这方面的问题,本专利设计了一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,具体包括如下四层结构，从外而内的顺序依次为：外部保护层、阻弹减速层、吸收能量层以及变形抑制层；
进一步的，所述外部保护层采用防水、防晒材料加工制作，用于保护内部的防弹插板结构；
作为一种优选举例说明，所述外部保护层采用喷漆层结构，即对其内部整板进行四周喷漆处理；
进一步的，所述阻弹减速层，是指采用面密度较高的无纬布和热固性树脂基体通过模压工艺加工制作；
所述阻弹减速层的层数优选为5-15层；
进一步的，所述阻弹减速层模压工艺参数为常温常压合模，以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模。
作为一种举例说明，所述面密度较高的无纬布是指超高分子量聚乙烯0゜/90゜的UD布，面密度为200～400g/m2；
作为一种举例说明，所述阻弹减速层用热固性树脂基体为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂或聚氨酯中的一种或组合；邵氏硬度为80；
作为一种举例说明，所述热固性树脂基体采用三维网格的热压工艺加工制作，所形成的三维网格结构可赋予阻弹减速层较高的刚性，和面密度较大的无纬布一起配合，起到良好的阻弹减速作用；弹击面上的子弹，其破坏效果主要以剪切破坏为主，所以采用反剪切应力效果的三维网格加较高密度无纬布结构，是阻弹减速的关键；
进一步的，所述吸收能量层，是指采用面密度较低的无纬布和热塑性树脂基体通过模压工艺加工制作；
所述吸收能量层的层数优选为5-15层；
进一步的，所述吸收能量层模压工艺参数为：以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模。
所述面密度较低的无纬布可以很好的使子弹的能量在其单层与单层之间达到很好的耗散；热塑性树脂良好的韧性可以赋予能量吸收层优异的耐冲击性能和抗损伤能力；
作为一种举例说明，所述的面密度较低的无纬布为超高分子量聚乙烯0゜/90゜的UD布，面密度为50～100g/m2；
作为一种举例说明，所述的热塑性树脂基体为聚醋酸乙烯及其共聚物胶黏剂或聚乙烯醇缩醛胶黏剂；
进一步的，所述变形抑制层，是指采用面密度高的无纬布和热固性树脂基体采用模压工艺加工制作；
所述变形抑制层的层数优选为5-15层；
进一步的，所述变形抑制层模压条件为：以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模。
作为一种举例说明，所述面密度高的无纬布为超高分子量聚乙烯0゜/45゜的UD布，面密度为～100g/m2～200g/m2；
作为一种举例说明，所述变形抑制层的热固性树脂基体为酚醛树脂、环氧树脂，脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂或聚氨酯中的一种或组合；邵氏硬度为60；
进一步的，将模压好的所述阻弹减速层,吸收能量层,变形抑制层按照从上到下或者从下到上的顺序对齐放好，同等模压条件进行再次整板压制，然后进行喷漆处理，晾干得到具有功能叠层结构的防弹插板；
本发明的有益效果：
本发明设计的功能叠层结构的防弹插板比传统同质聚合物防弹插板，在同等防弹效果的前提下，使用的防弹纤维更少，得到的插班质量更轻，造价低，防护性能优。
附图说明
图1是本发明一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
参照图1所示，一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板，具体包括如下四层结构，从外而内的顺序依次为：外部保护层101、阻弹减速层102、吸收能量层103以及变形抑制层104；
进一步的，所述外部保护层101采用防水、防晒材料加工制作，用于保护内部的防弹插板结构；
作为一种优选举例说明，所述外部保护层101采用喷漆层结构，即对其内部整板进行四周喷漆处理；
进一步的，所述阻弹减速层102，是指采用面密度较高的无纬布和热固性树脂基体通过模压工艺加工制作；
所述阻弹减速层102的层数优选为5-15层；
进一步的，所述阻弹减速层102模压工艺参数为常温常压合模，以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模；
作为一种举例说明，所述面密度较高的无纬布是指超高分子量聚乙烯0゜/90゜的UD布，面密度为200～400g/m2；
作为一种举例说明，所述阻弹减速层热固性树脂基体为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂或聚氨酯中的一种或组合；邵氏硬度为80；
作为一种举例说明，所述热固性树脂基体采用三维网格的热压工艺加工制作，所形成的三维网格结构可赋予阻弹减速层102较高的刚性，和面密度较大的无纬布一起配合，起到良好的阻弹减速作用；弹击面上的子弹，其破坏效果主要以剪切破坏为主，所以采用反剪切应力效果的三维网格加较高密度无纬布结构，是阻弹减速的关键；
进一步的，所述吸收能量层103，是指采用面密度较低的无纬布和热塑性树脂基体通过模压工艺加工制作；
所述吸收能量层103的层数优选为5-15层；
进一步的，所述吸收能量层103d的模压工艺参数为：以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模。所述面密度较低的无纬布可以很好的使子弹的能量在其单层与单层之间达到很好的耗散；热塑性树脂良好的韧性可以赋予能量吸收层优异的耐冲击性能和抗损伤能力；
作为一种举例说明，所述的面密度较低的无纬布为超高分子量聚乙烯0゜/90゜的UD布，面密度为50～100g/m2；
作为一种举例说明，所述的热塑性树脂基体为聚醋酸乙烯及其共聚物胶黏剂或聚乙烯醇缩醛胶黏剂；
进一步的，所述变形抑制层104，是指采用面密度高的无纬布和热固性树脂基体采用模压工艺加工制作；
所述变形抑制层104的层数优选为5-15层；
进一步的，所述变形抑制层104模压条件为：以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模。作为一种举例说明，所述面密度高的无纬布为超高分子量聚乙烯0゜/45゜的UD布，面密度为～100g/m2～200g/m2；
作为一种举例说明，所述变形抑制层104热固性树脂基体为酚醛树脂、环氧树脂，脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂或聚氨酯中的一种或组合；邵氏硬度为60；
进一步的，将模压好的所述阻弹减速层102,吸收能量层103,变形抑制层104按照从上到下或者从下到上的顺序对齐放好，同等模压条件进行再次整板压制，然后进行喷漆处理，晾干得到具有功能叠层结构的防弹插板；
本发明设计的功能叠层结构的防弹插板比传统同质聚合物防弹插板，在同等防弹效果的前提下，使用的防弹纤维更少，得到的插班质量更轻，造价低，防护性能优。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，包括如下四层结构，从外而内的顺序依次为：外部保护层、阻弹减速层、吸收能量层以及变形抑制层；
所述外部保护层采用防水、防晒材料加工制作，用于保护内部的防弹插板结构；
所述阻弹减速层，采用面密度较高的无纬布和热固性树脂基体通过模压工艺加工制作；所述阻弹减速层的层数为5-15层；
所述热固性树脂基体采用三维网格的热压工艺加工制作，形成的三维网格结构；
所述吸收能量层，是指采用面密度较低的无纬布和热塑性树脂基体通过模压工艺加工制作；所述吸收能量层的层数为5-15层；
所述变形抑制层，是指采用面密度高的无纬布和热固性树脂基体采用模压工艺加工制作；所述变形抑制层的层数为5-15层。
2.根据权利要求1所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述外部保护层采用喷漆层结构，即对其内部整板进行四周喷漆处理。
3.根据权利要求2所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述阻弹减速层模压工艺参数为：常温常压合模，以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模。
4.根据权利要求3所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述面密度较高的无纬布是指超高分子量聚乙烯0゜/90゜的UD布，面密度为200～400g/m2。
5.根据权利要求4所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述热固性树脂基体为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂或聚氨酯中的一种或组合；邵氏硬度选用时，用于阻弹减速层的硬度为80，用于变形抑制层的硬度为60。
6.根据权利要求5所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述吸收能量层模压工艺参数为：以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模。
7.根据权利要求6所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述的面密度较低的无纬布为超高分子量聚乙烯0゜/90゜的UD布，面密度为50～100g/m2。
8.根据权利要求7所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述的热塑性树脂基体为聚醋酸乙烯及其共聚物胶黏剂或聚乙烯醇缩醛胶黏剂。
9.根据权利要求8所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述变形抑制层模压条件为：以4℃/min的升温速度加热到120℃，以3MPa/min的加压速率升压至10MPa，保温保压30min，然后开模。
10.根据权利要求9所述的一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板,其特征在于，所述面密度高的无纬布为超高分子量聚乙烯0゜/45゜的UD布，面密度为～100g/m2～200g/m2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810089633.2A CN108106499A (zh) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | 一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810089633.2A CN108106499A (zh) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | 一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108106499A true CN108106499A (zh) | 2018-06-01 |
Family
ID=62221461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810089633.2A Pending CN108106499A (zh) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | 一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108106499A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU223996U1 (ru) * | 2023-07-16 | 2024-03-12 | Андрей Викторович Егоров | Бронированное транспортное средство |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104669725A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-06-03 | 山东大学 | 一种混杂纤维多维复合防弹胸插板及其制备方法 |
-
2018
- 2018-01-30 CN CN201810089633.2A patent/CN108106499A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104669725A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-06-03 | 山东大学 | 一种混杂纤维多维复合防弹胸插板及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐竹: "《复合材料成型工艺及应用》", 31 March 2017, 国防工业出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU223996U1 (ru) * | 2023-07-16 | 2024-03-12 | Андрей Викторович Егоров | Бронированное транспортное средство |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104215130B (zh) | 一种多功能复合材料防弹板及其制备方法 | |
| CA2505241C (en) | Polymer composite structure reinforced with shape memory alloy and method of manufacturing same | |
| US6048488A (en) | One-step resin transfer molding of multifunctional composites consisting of multiple resins | |
| CN104197786B (zh) | 一种碳纤维复合材料防弹板及其制备方法 | |
| TW201023724A (en) | Casing and method of fabricating the same | |
| CN203190888U (zh) | 一种防弹陶瓷插板 | |
| CN103600536B (zh) | 一种用于防弹头盔的复合材料及其制备方法 | |
| CN106346936A (zh) | 一种汽车用地毯的生产工艺 | |
| CN108183181A (zh) | 一种电动汽车电池包的制作方法及电池包 | |
| CN207556366U (zh) | 一种防弹结构 | |
| CN109249652B (zh) | 全碳纤维复合材料蜂窝结构及其制备方法 | |
| CN105604312A (zh) | 一种纤维增强建筑模板及其制备方法 | |
| CN104960143A (zh) | 一种注塑成型柔性防刺复合材料及其制备方法 | |
| EP2087990A1 (en) | Vacuum bagging of composite materials | |
| CN108106499A (zh) | 一种具有功能叠层结构的超高分子量聚乙烯防弹插板 | |
| CN206653702U (zh) | 一种可多次成型的热固性层压板 | |
| CN108801055A (zh) | 一种减轻非贯穿性损伤的非金属防弹头盔及其制造方法 | |
| CN202071360U (zh) | 利用风机叶片剪切肋一体灌注成型工艺制成的风机叶片 | |
| CN105109160B (zh) | 高强度防弹热塑性聚丙烯复合板材及其制造方法 | |
| CN105109159B (zh) | 高强度防弹热塑性尼龙复合板材及其制造方法 | |
| CN102518567A (zh) | 轻质高强度叶片及其制造工艺 | |
| CN206765023U (zh) | 一种高强度刨花板 | |
| CN108394109A (zh) | 一种预埋件、制备方法及包含该预埋件的复合材料结构 | |
| CN206154787U (zh) | 一种竹缠绕复合材料制品 | |
| Paramasivam et al. | Effect of interface temperature on low‐velocity impact response of injection over‐molded short/continuous fiber reinforced polypropylene composites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180601 |