CN1651849A - 碳纤维复合材料防弹衣 - Google Patents

Abstract

碳纤维复合材料防弹衣，属于安全防护范畴。原有的防弹衣材质较为单一，质量重，透气性差，多层减震缓慢，子弹冲击能量不能迅速传递出去，造成穿透层数多等蔽病。针对上述存在的问题，现在我们研发出了碳纤维复合材料轻质、软质、半软质防弹衣。它是由聚丙烯腈碳纤维、芳纶纤维、超高强高弹聚乙烯纤维、斯佩克特拉纤维、茧蚕丝、特活纶纤维、聚胺酯平板、聚胺酯薄膜复合制作而成。该种防弹衣的特点是：将各种材料的优异性能跻于一身；质轻，导热、散热性好，即时将子弹的冲击能量迅速、快捷地分散到整个面积上，穿透层数少、凹陷度小，对身体有效地防护。通过弹道实测，达到GA141－2001安全标准，凹陷度9.3－10.4mm。并实现了一衣多能；防弹、防割、防刺、防暴、防火。

Description

碳纤维复合材料防弹衣

技术领域    本发明实属安全防护范畴。碳纤维复合材料防弹衣是於五种以上材料复合成一体的。先后使用了高强度、导热、散热极佳的，其它任何材料无法比拟的聚丙烯腈碳纤维，超高强、高弹聚乙烯纤维，阻燃芳纶纤维，轻质的斯佩克特拉纤维，韧性好的茧蚕丝，拉力大的特沃纶纤维，刚性好的聚胺酯平板，即透气又防水的聚胺酯薄膜。充分利用各种材料的优点跻于一身，最佳性能组合在一起，体现了防弹衣的整体优势及其碳纤维复合材料功能多样化：防弹、防割、防刺、防暴、防火等性能。

背景技术    近些年来，大部分材料制造的防弹衣，通常是单一材质或者很少几种材质：用的是凯夫拉纤维、超高分子量聚乙烯纤维，迪柯玛纤维，合金钢板，陶瓷板等。它们不是材质太硬、太沉、不透气、不散汗，就是弹击后凹陷度深，易造成穿衣者非损性伤害。据资料介绍：世界军事强大的美国制造的防弹衣，一般仅采用凯夫拉纤维和陶瓷板复合。在阿富汗、伊拉克战争中制作的防弹衣，根据防护面积的不同：0.28～0.34m²，每件约重6.65～6.95公斤。士兵穿起来笨重，行动不方便，大汗淋漓，没有隐蔽性。针对现有防弹衣材质，技术存在的不足，我们发明了碳纤维复合材料防弹衣。碳纤维最大最突出的特点是：导热、散热性极佳。它能完全并充分吸收高能量子弹射入时的能量，并能将能量迅速地分散到整个面积上。有效地阻止子弹的击穿，弹击后凹陷度十分小，防弹级别可以从1-6级(4-6级需加插板)，重量轻而且适宜，减震性好。对中国制造的冲锋枪、半自动步枪、54式手枪的铅芯弹和钢弹十分有效。该种防弹衣用的材料体现了世界单兵防护装备的发展方向，为设计和开发适合我军的单兵防护、防暴服、防弹车等系列产品提供了新思路，并已向轻型化，舒适性等方向发展。

发明内容    碳纤维复合材料防弹衣，是以聚丙烯腈碳纤维，芳纶纤维，超高强、高弹聚乙烯纤维，斯佩克特拉纤维，茧蚕丝，特沃纶纤维为传导、减震增强材料，选用聚胺酯平板为隔强材料，聚胺酯薄膜为防水透气材料复合而成。其内容是：

配方1：    成分               Wt％    配方2：    成分               Wt％

        聚丙烯腈碳纤维        2-17            聚丙烯腈碳纤维        2-17

        芳纶纤维              5-15            斯佩克特拉纤维        6-16

        超高强高弹聚乙烯纤维  16-19           芳纶纤维              5-18

        茧蚕丝                4-20            超高强高弹聚乙烯纤维  10-15

        聚胺酯平板            5-15            特沃纶纤维            10-15

        聚胺酯薄膜            2-14            聚胺酯平板            5-10

                                              聚胺酯薄膜            2-9

具体实施方式  据各军种、兵种、警用防护要求，将配方1、配方2各种材料分别依次排列铺设整平，每层层之间涂上用工业酒精(无水乙醇)烯释的环氧树脂胶(比例4∶1)，然后用100吨四柱油压机先冷压：温度为25～28℃；压力为0.4～0.8Gpa；保压时间为2-6分钟。于是加热套通电进行热压：温度为110～130℃；压力为0.6～1Gpa；保压时间为8～12分钟。之后，取下制片再与外罩衣服缝制成型。通过实地射击试验表明，碳纤维复合材料防弹衣将射入的子弹冲击能量迅速地分散到整个片面积上，只经很少层数减震后，就大大地缩小了防弹衣的凹陷深度，达到国家GA141-2001标准。同时也证实了碳纤维复合材料防弹衣，穿着舒适，即灵活又方便。可制成普通便服及西服式样，具有良好的隐蔽性，对身体的重要部位能有效防护。

Claims (1)

1 碳纤维复合材料防弹衣，是以高强聚丙烯腈碳纤维、斯佩克特拉纤维、芳纶纤维、超高强超高弹聚乙烯纤维，茧蚕丝、特沃纶纤维，为导热、散热、减震增强材料；聚胺酯平板为隔强材料；聚胺酯薄膜为防水、透气材料复合而成。其技术配方如下：

配方1：成分                      Wt％       配方2：成分                      Wt％

       聚丙烯腈碳纤维            2-17              聚丙烯腈碳纤维            2-17

       芳纶纤维                  5-15              斯佩克特拉纤维            6-16

       超高强高弹聚乙烯纤维      16-19             芳纶纤维                  5-18

       茧蚕丝                    4-20              超高强高弹聚乙烯纤维      10-15

       聚胺酯平板                5-15              特沃纶纤维                10-15

       聚胺酯薄膜                2-14              聚胺酯平板                5-10

                                                   聚胺酯薄膜                2-9