CN114907547A - 一种自修复刺杀训练假人及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，涉及训练假人技术领域。该在刺杀训练假人弹性体的材料配比包括55～60份的聚氨酯颗粒，5～7份的发泡剂，3～6份的硬化剂，3～5份的催化剂，1～2份的扩链剂，12～15份的环氧丙烷和10～13份的蔗糖。刺杀训练后假人表面形成的痕迹和孔洞能够快速粘合并实现自修复，减小使用后形成的孔洞对反复再次使用时的影响，同时刺杀假人的抗拉能力、抗撕裂能力均有大幅度提升，同时具备良好的耐候性、耐紫外线和耐氧化性能，整体材质不易发黄变硬，机械性能极佳，使用效果良好。

Description

一种自修复刺杀训练假人及其制作方法
技术领域
本发明涉及训练假人技术领域，特别是涉及一种自修复刺杀训练假人及其制作方法。
背景技术
新兵训练是指针对新入营的平民实施最初级的军事训练课程，以期将之灌输为军人，而军官或士官“学生”可能会被额外要求学习更多的课程，在新兵训练过程中需要进行刺杀训练，刺杀科目作为部队必训必考的科目，属于单兵五大技能之一，是近战歼敌的重要手段。
随着武器装备的快速发展，传统的训练手段和训练器材难以满足逐渐多样化的训练需求。特别是对于刺杀标准动作的训练而言，受训者的动作力度、准度和频率均属于重要的训练项目。而刺杀训练会使用到人形靶，即刺杀训练假人。
目前，公开号为CN214763236U的中国专利公开了1一种刺杀综合训练考核对抗评估装置，其包括人形靶，所述人形靶表面设置若干要害区，所有要害区均设置感应装置；还包括训练刺刀，所述感应装置用于感应训练刺刀；还包括处理器、显示器，所述处理器的输入端与所有感应装置信号连接，所述处理器的输出端与所述显示器信号连接。
该人形靶能够实现对训练效果进行量化考核、达到对受训者的训练水平进行有效评估的目的，但这种人形靶在刺杀训练的过程中，由于其材料本身的弹性和自修复能力较差，因此刺杀训练后容易在其表面形成较为明显的痕迹和孔洞，为假人的重复使用和训练效果带来极大影响。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种自修复刺杀训练假人及其制作方法。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种自修复刺杀训练假人及其制作方法。
技术效果：在刺杀训练后假人表面形成的痕迹和孔洞能够快速粘合并实现自修复，减小使用后形成的孔洞对反复再次使用时的影响，同时刺杀假人的抗拉能力、抗撕裂能力均有大幅度提升，同时具备良好的耐候性、耐紫外线和耐氧化性能，整体材质不易发黄变硬，机械性能极佳，使用效果良好。
本发明进一步限定的技术方案是：一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，包括如下步骤：
S1：准备聚氨酯颗粒及主配料，建立刺杀假人三维模型，根据三维模型制作假人模具；
S2：将聚氨酯颗粒及主配料分别投入聚氨酯混合注塑设备的预处理罐中，分别将聚氨酯颗粒及其余主配料依次定量投入混合罐中，在105～110℃条件下真空脱水2～2.5h后降温至60℃；
S3：将混合罐解除真空，投入辅助配料，升温至85～90℃，搅拌并反应4.5～5h，形成预聚体；
S4：将模具预热至110～115℃，将预聚体灌注于模具内，并将模具封闭，置于120℃的烘箱中硫化2h后取出，保持温度在70～95℃之间进入下一阶段；
S5：将硫化后的预聚体连带模具置于生产机架上，通过生产机架上的振荡组件带动模具旋转振荡35～50min后静置；
S6：将模具温度冷却至常温，再静置2～3h，开模取出弹性体，将多余材料切除得到刺杀训练假人成品。
进一步的，弹性体的材料配比构成如下：
Figure BDA0003715208320000021
Figure BDA0003715208320000031
其中，主配料为发泡剂、硬化剂、催化剂、蔗糖和环氧丙烷，辅助配料为扩链剂。
前所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其中的发泡剂为聚醚多元醇。
前所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其中的硬化剂为异氟尔酮二异氰酸酯。
前所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其中的催化剂为70％的双(二甲胺基乙基)醚和30％的一缩二丙二醇。
前所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其中的扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸或新戊二醇或三羟甲基丙烷。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中，加入环氧丙烷和蔗糖后，在高温条件和催化剂作用下能够明显降低发泡剂内聚醚多元醇的不饱和度，增加多元醇在聚氨酯中的反应活性，低饱和度的聚醚多元醇分子规整性好，相对分子质量窄，官能度更为接近理论值，在预聚体扩链时，能够快速形成大分子，减少脱模时间，降低预聚体的粘度，同时增加弹性体的机械性能，提升弹性体的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度；另外扩链剂的加入能够提升材料分子链段之间的物理交联点密度，增强了弹性体的链间作用力，因此材料在撕裂后会发生动态的接力和临时重组，实现修复过程，使得弹性体具备较佳的自修复性；
(2)本发明中，聚醚多元醇是聚氨酯合成过程中的主要原料之一，作为聚氨酯材料的发泡剂使用，能够调节聚氨酯分子链中硬段和软段的结构和比例，其内的聚能较低并容易旋转，加入聚氨酯材料中后能够使其具备更好的柔韧性和耐水解性，从而提升聚氨酯弹性体的机械性能；
(3)本发明中，硬化剂组分的主要成分是异氟尔酮二异氰酸酯，它与聚氨酯分子接触，发生聚氨酯分子内的扩链反应，使分子量迅速增加、固化，使得聚氨酯弹性体迅速成型硬化，为聚氨酯弹性体的形成提供基础；
(4)本发明中，在刺杀训练后假人表面形成的痕迹和孔洞能够快速粘合并实现自修复，减小使用后形成的孔洞对反复再次使用时的影响，同时刺杀假人的抗拉能力、抗撕裂能力均有大幅度提升，同时具备良好的耐候性、耐紫外线和耐氧化性能，整体材质不易发黄变硬，机械性能极佳，使用效果良好。
附图说明
图1为实施例1-4的自修复性能图；
图2为实施例5-7的自修复性能图；
图3为实施例8-9的自修复性能图。
具体实施方式
本实施例提供的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，刺杀训练假人弹性体的材料配比构成如下：
Figure BDA0003715208320000041
Figure BDA0003715208320000051
其中，发泡剂、硬化剂、催化剂、蔗糖和环氧丙烷为主配料，扩链剂为辅助配料。
上述发泡剂为聚醚多元醇，聚醚多元醇是聚氨酯合成过程中的主要原料之一，作为聚氨酯材料的发泡剂使用，能够调节聚氨酯分子链中硬段和软段的结构和比例，其内的聚能较低并容易旋转，加入聚氨酯材料中后能够使其具备更好的柔韧性和耐水解性，从而提升聚氨酯弹性体的机械性能。
上述硬化剂为异氟尔酮二异氰酸酯，它与聚氨酯分子接触，发生聚氨酯分子内的扩链反应，使分子量迅速增加、固化，使得聚氨酯弹性体迅速成型硬化，为聚氨酯弹性体的形成提供基础。
上述催化剂为70％的双(二甲胺基乙基)醚和30％的一缩二丙二醇，双二甲氨基乙基醚对发泡反应有极高催化活性和选择性，纯品活性很高，加入30％的一缩二丙二醇能够将其稀释成溶液，提升对聚氨酯材料发泡的崔化性。
而加入环氧丙烷和蔗糖后，在高温条件和催化剂作用下能够明显降低发泡剂内聚醚多元醇的不饱和度，增加多元醇在聚氨酯中的反应活性，低饱和度的聚醚多元醇分子规整性好，相对分子质量窄，官能度更为接近理论值，在预聚体扩链时，能够快速形成大分子，减少脱模时间，降低预聚体的粘度，同时增加弹性体的机械性能，提升弹性体的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度。
上述扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸或新戊二醇或三羟甲基丙烷。
2,2-二羟甲基丙酸在聚氨酯的制造中既是扩链剂，又能使聚氨酯获得自乳化性能，可制成稳定性优良的自乳化性水性聚氨酯；,新戊二醇还是优良的溶剂,可用于芳烃和环烷基碳氢化合物的选择分离；其氨基烘漆具有良好的保光性且不泛黄，使得聚氨酯材料不易变黄。
同时，加入扩链剂后，聚氨酯弹性体的固化过程加快，制品分子网络交联程度增高，交联点分布均匀，能够得到密度高、泡孔小的制品，进一步提升力学性能。
刺杀假人的制作方法包括如下步骤
S1：准备聚氨酯颗粒及主配料，建立刺杀假人三维模型，根据三维模型制作假人模具；
S2：将聚氨酯颗粒及主配料分别投入聚氨酯混合注塑设备的预处理罐中，分别将聚氨酯颗粒及其余主配料依次定量投入混合罐中，在105～110℃条件下真空脱水2～2.5h后降温至60℃；
S3：将混合罐解除真空，投入辅助配料，升温至85～90℃，搅拌并反应4.5～5h，形成预聚体；
S4：将模具预热至110～115℃，将预聚体灌注于模具内，并将模具封闭，置于120℃的烘箱中硫化2h后取出，保持温度在70～95℃之间进入下一阶段；
S5：将硫化后的预聚体连带模具置于生产机架上，通过生产机架上的振荡组件带动模具旋转振荡35～50min后静置；
S6：将模具温度冷却至常温，再静置2～3h，开模取出弹性体，将多余材料切除得到刺杀训练假人成品。
制得训练假人成品后，按不同份数的主配料和辅助配料加入聚氨酯材料中制得的弹性体，对其进行检测。
表1不同实施例中主配料和辅助配料的份数表
含量 聚氨酯颗粒 发泡剂 硬化剂 催化剂 扩链剂 环氧丙烷
实施例1 55 5 3 3 1 12
实施例2 55 7 3 3 1 12
实施例3 55 5 6 3 1 12
实施例4 55 5 3 5 1 12
实施例5 55 5 3 3 2 12
实施例6 55 5 3 3 1 15
实施例7 55 7 6 5 2 15
实施例8 60 5 3 3 1 12
实施例9 60 7 6 5 2 15
表2不同实施例中主配料和辅助配料制得刺杀训练假人的物理性能表
Figure BDA0003715208320000071
Figure BDA0003715208320000081
由表2可以看出，在一定范围内，增加扩链剂和环氧丙烷的含量，能够极大程度上提升弹性体的机械性能。结合图1-3，在一定范围内，增加扩链剂、环氧丙烷和催化剂的含量，能够提升弹性体的自修复性能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其特征在于，包括如下步骤
S1：准备聚氨酯颗粒及主配料，建立刺杀假人三维模型，根据三维模型制作假人模具；
S2：将聚氨酯颗粒及主配料分别投入聚氨酯混合注塑设备的预处理罐中，分别将聚氨酯颗粒及其余主配料依次定量投入混合罐中，在105～110℃条件下真空脱水2～2.5h后降温至60℃；
S3：将混合罐解除真空，投入辅助配料，升温至85～90℃，搅拌并反应4.5～5h，形成预聚体；
S4：将模具预热至110～115℃，将预聚体灌注于模具内，并将模具封闭，置于120℃的烘箱中硫化2h后取出，保持温度在70～95℃之间进入下一阶段；
S5：将硫化后的预聚体连带模具置于生产机架上，通过生产机架上的振荡组件带动模具旋转振荡35～50min后静置；
S6：将模具温度冷却至常温，再静置2～3h，开模取出弹性体，将多余材料切除得到刺杀训练假人成品。
2.根据权利要求1所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其特征在于，所述弹性体的材料配比构成如下：
Figure FDA0003715208310000011
Figure FDA0003715208310000021
其中，主配料为发泡剂、硬化剂、催化剂、蔗糖和环氧丙烷，辅助配料为扩链剂。
3.根据权利要求1所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其特征在于：所述发泡剂为聚醚多元醇。
4.根据权利要求1所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其特征在于：所述硬化剂为异氟尔酮二异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其特征在于：所述催化剂为70％的双(二甲胺基乙基)醚和30％的一缩二丙二醇。
6.根据权利要求1所述的一种自修复刺杀训练假人及其制作方法，其特征在于：所述扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸或新戊二醇或三羟甲基丙烷。
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