CN110919901B - 一种防暴材料及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防暴材料,包括金属层和非金属层,所述非金属层按照重量份数,包括如下组分,聚碳酸脂塑料90‑100份、热塑弹性体1‑10份、氮化硅10‑20份、陶瓷10‑20份、硫酸钙10‑20份、熔融过的氯化钙10‑20份、氯丁橡胶10‑20份,所述金属层按照重量份数,包括如下组分,钢50‑60份、不锈钢50‑60份、铜60‑70份。本发明具有抗冲击力强、耐高温、其金属层的导热能力强的优点。
Description
技术领域
本发明涉及防暴材料技术领域,具体涉一种防暴材料及其加工工艺。
背景技术
抗冲击和吸能结构材料是近年来提出的一类新型材料,它的出现对于材料的选择及其性能研究具有重要的使用价值。不同构型的抗冲击吸能结构材料具有优良的力学、承载、抗冲击、吸能特性外,还具有阻尼、减震、吸声降噪、屏蔽电磁辐射及布设传感器等其他功能,可以满足航空、船舶、高速列车及特种车辆等内部结构支撑和底板等多方面的结构材料需求。
传统的抗冲击与吸能材料大多使用混凝土来制作,偏重,无法使用在头盔上,目前需要一种用于头盔的防暴材料,有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种防暴材料,其具有抗冲击力强、耐高温、其金属层的导热能力强的优点。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种防暴材料,包括金属层和非金属层,所述非金属层按照重量份数,包括如下组分,聚碳酸脂塑料90-100份、热塑弹性体1-10份、氮化硅10-20份、陶瓷10-20份、硫酸钙10-20份、熔融过的氯化钙10-20份、氯丁橡胶10-20份,所述金属层按照重量份数,包括如下组分,钢50-60份、不锈钢50-60份、铜60-70份。
优选的,所述金属层和非金属层之间设置有钢筋网格,所述钢筋网格的表面覆盖有玻璃纤维隔热棉。
优选的,按照重量份数还包括有超密度聚乙烯10-20份。
本发明的另一个目的是提供一种防暴材料的制备方法,包括如下步骤,
步骤A:干燥处理,按照相应的重量份数称取各组分,随后在100℃的条件下,烘干3-4小时,
步骤B:将非金属层的组分放置于260℃-300℃的条件下熔化,并在100-150MPa的压力下注入模具内,注射完成后,维持模具在70-120℃的温度,持续2H,随后冷却即可得到非金属层;
步骤C:将金属层的组分在1600℃的条件下熔融,混炼,注入模具内,冷却即可得到金属层;
步骤D:将得到的非金属层和金属层之间铺设钢筋网格,并在钢筋网格的表面覆盖玻璃纤维隔热棉即可得到防暴材料。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、本发明的非金属层含有硫酸钙和熔融过的氯化钙,可让非金属层具有吸湿能力,避免聚碳酸脂塑料和热塑弹性体在高温条件下溶解于水中;
2、本发明添加氮化硅和陶瓷增强整体的强度,另外添加有氯丁橡胶,提高整体的韧性,以适应穿戴需要;
3、本发明的金属层具有较强的导热性,避免与人体接触的非金属层的温度过高而对人体造成损伤,另外金属层也能作为保护层,钢筋网格起到连接金属层和非金属层的作用,玻璃纤维隔热棉能够进一步隔绝金属层与非金属层之间的热量传输;
4、本发明加入超密度聚乙烯,配合氯丁橡胶增强整体韧性,对人体提供缓冲保护。
具体实施方式
实施例1:一种防暴材料,包括金属层和非金属层,所述非金属层按照重量份数,包括如下组分,聚碳酸脂塑料90份、热塑弹性体1份、氮化硅10份、陶瓷10份、硫酸钙10份、熔融过的氯化钙10份、氯丁橡胶10份,所述金属层按照重量份数,包括如下组分,钢50份、不锈钢50份、铜60份。
所述金属层和非金属层之间设置有钢筋网格,所述钢筋网格的表面覆盖有玻璃纤维隔热棉。
按照重量份数还包括有超密度聚乙烯10份。
一种防暴材料的制备方法,包括如下步骤,
步骤A:干燥处理,按照相应的重量份数称取各组分,随后在100℃的条件下,烘干3-4小时,
步骤B:将非金属层的组分放置于260℃-300℃的条件下熔化,并在100-150MPa的压力下注入模具内,注射完成后,维持模具在70-120℃的温度,持续2H,随后冷却即可得到非金属层;
步骤C:将金属层的组分在1600℃的条件下熔融,混炼,注入模具内,冷却即可得到金属层;
步骤D:将得到的非金属层和金属层之间铺设钢筋网格,并在钢筋网格的表面覆盖玻璃纤维隔热棉即可得到防暴材料。
实施例2:
一种防暴材料,包括金属层和非金属层,所述非金属层按照重量份数,包括如下组分,聚碳酸脂塑料92份、热塑弹性体9份、氮化硅12份、陶瓷12份、硫酸钙12份、熔融过的氯化钙12份、氯丁橡胶12份,所述金属层按照重量份数,包括如下组分,钢52份、不锈钢52份、铜62份。
所述金属层和非金属层之间设置有钢筋网格,所述钢筋网格的表面覆盖有玻璃纤维隔热棉。
按照重量份数还包括有超密度聚乙烯12份。
一种防暴材料的制备方法,包括如下步骤,
步骤A:干燥处理,按照相应的重量份数称取各组分,随后在100℃的条件下,烘干3-4小时,
步骤B:将非金属层的组分放置于260℃-300℃的条件下熔化,并在100-150MPa的压力下注入模具内,注射完成后,维持模具在70-120℃的温度,持续2H,随后冷却即可得到非金属层;
步骤C:将金属层的组分在1600℃的条件下熔融,混炼,注入模具内,冷却即可得到金属层;
步骤D:将得到的非金属层和金属层之间铺设钢筋网格,并在钢筋网格的表面覆盖玻璃纤维隔热棉即可得到防暴材料。
实施例3:
一种防暴材料,包括金属层和非金属层,所述非金属层按照重量份数,包括如下组分,聚碳酸脂塑料95份、热塑弹性体5份、氮化硅15份、陶瓷15份、硫酸钙15份、熔融过的氯化钙15份、氯丁橡胶15份,所述金属层按照重量份数,包括如下组分,钢55份、不锈钢55份、铜65份。
所述金属层和非金属层之间设置有钢筋网格,所述钢筋网格的表面覆盖有玻璃纤维隔热棉。
按照重量份数还包括有超密度聚乙烯15份。
一种防暴材料的制备方法,包括如下步骤,
步骤A:干燥处理,按照相应的重量份数称取各组分,随后在100℃的条件下,烘干3-4小时,
步骤B:将非金属层的组分放置于260℃-300℃的条件下熔化,并在100-150MPa的压力下注入模具内,注射完成后,维持模具在70-120℃的温度,持续2H,随后冷却即可得到非金属层;
步骤C:将金属层的组分在1600℃的条件下熔融,混炼,注入模具内,冷却即可得到金属层;
步骤D:将得到的非金属层和金属层之间铺设钢筋网格,并在钢筋网格的表面覆盖玻璃纤维隔热棉即可得到防暴材料。
实施例4:
一种防暴材料,包括金属层和非金属层,所述非金属层按照重量份数,包括如下组分,聚碳酸脂塑料97份、热塑弹性体7份、氮化硅17份、陶瓷17份、硫酸钙17份、熔融过的氯化钙17份、氯丁橡胶17份,所述金属层按照重量份数,包括如下组分,钢57份、不锈钢57份、铜67份。
所述金属层和非金属层之间设置有钢筋网格,所述钢筋网格的表面覆盖有玻璃纤维隔热棉。
按照重量份数还包括有超密度聚乙烯17份。
一种防暴材料的制备方法,包括如下步骤,
步骤A:干燥处理,按照相应的重量份数称取各组分,随后在100℃的条件下,烘干3-4小时,
步骤B:将非金属层的组分放置于260℃-300℃的条件下熔化,并在100-150MPa的压力下注入模具内,注射完成后,维持模具在70-120℃的温度,持续2H,随后冷却即可得到非金属层;
步骤C:将金属层的组分在1600℃的条件下熔融,混炼,注入模具内,冷却即可得到金属层;
步骤D:将得到的非金属层和金属层之间铺设钢筋网格,并在钢筋网格的表面覆盖玻璃纤维隔热棉即可得到防暴材料。
实施例5:
一种防暴材料,包括金属层和非金属层,所述非金属层按照重量份数,包括如下组分,聚碳酸脂塑料100份、热塑弹性体10份、氮化硅20份、陶瓷20份、硫酸钙20份、熔融过的氯化钙20份、氯丁橡胶20份,所述金属层按照重量份数,包括如下组分,钢60份、不锈钢60份、铜70份。
所述金属层和非金属层之间设置有钢筋网格,所述钢筋网格的表面覆盖有玻璃纤维隔热棉。
按照重量份数还包括有超密度聚乙烯20份。
一种防暴材料的制备方法,包括如下步骤,
步骤A:干燥处理,按照相应的重量份数称取各组分,随后在100℃的条件下,烘干3-4小时,
步骤B:将非金属层的组分放置于260℃-300℃的条件下熔化,并在100-150MPa的压力下注入模具内,注射完成后,维持模具在70-120℃的温度,持续2H,随后冷却即可得到非金属层;
步骤C:将金属层的组分在1600℃的条件下熔融,混炼,注入模具内,冷却即可得到金属层;
步骤D:将得到的非金属层和金属层之间铺设钢筋网格,并在钢筋网格的表面覆盖玻璃纤维隔热棉即可得到防暴材料。
对比例1:与实施例3的区别在于,去除超密度聚乙烯。
经测试,实施例3在加工过程中,材料熔体的流动速率大于等于10.5g/10min,屈服拉伸强度大于60MPa,断裂伸长率大于等于50%,屈服伸长率为5.5%-7.5%,拉伸模量大于2.5GPa,拉伸蠕变模量2000MPa-2500MPa。
测试实验1:
按照相同的重量份数分别制备实施例1、实施例2、实施例3以及对比例1,
距离10m使用97-1式霰弹枪发射97式18.4mm杀伤霰弹设计制品,垂直弹击后,实施例1、实施例2和实施例3弹击凹陷在2mm以内;对比例1 的弹击凹陷在1mm以内,可看出对比例1的韧性大大下降。
在上方放置圆锥形落锤,落锤的冲击端设置为60°的锥形,以120J的能量下落,实施例1、实施例2和实施例3产生小于5mm的凹陷,对比例1 的弹击凹陷在3mm以内,可看出对比例1的韧性大大下降。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的设计构思之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种防暴材料,其特征在于:包括金属层和非金属层,所述非金属层按照重量份数,包括如下组分,聚碳酸脂塑料90-100份、热塑弹性体1-10份、氮化硅10-20份、陶瓷10-20份、硫酸钙10-20份、熔融过的氯化钙10-20份、氯丁橡胶10-20份,所述金属层按照重量份数,包括如下组分,钢50-60份、不锈钢50-60份、铜60-70份,按照重量份数还包括有超密度聚乙烯10-20份,防暴材料的制备方法,包括如下步骤,
步骤A:干燥处理,按照相应的重量份数称取各组分,随后在100℃的条件下,烘干3-4小时,
步骤B:将非金属层的组分放置于260℃-300℃的条件下熔化,并在100-150MPa的压力下注入模具内,注射完成后,维持模具在70-120℃的温度,持续2H,随后冷却即可得到非金属层;
步骤C:将金属层的组分在1600℃的条件下熔融,混炼,注入模具内,冷却即可得到金属层;
步骤D:将得到的非金属层和金属层之间铺设钢筋网格,并在钢筋网格的表面覆盖玻璃纤维隔热棉即可得到防暴材料,所述金属层和非金属层之间设置有钢筋网格,所述钢筋网格的表面覆盖有玻璃纤维隔热棉。
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GR01 | Patent grant | ||
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