CN212988153U - 防弹头盔壳 - Google Patents

防弹头盔壳 Download PDF

Info

Publication number
CN212988153U
CN212988153U CN201922324278.5U CN201922324278U CN212988153U CN 212988153 U CN212988153 U CN 212988153U CN 201922324278 U CN201922324278 U CN 201922324278U CN 212988153 U CN212988153 U CN 212988153U
Authority
CN
China
Prior art keywords
helmet shell
layer
ballistic resistant
fibers
coating
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.)
Active
Application number
CN201922324278.5U
Other languages
English (en)
Inventor
何佽倖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dsm Protective Materials Co ltd
Evant Protective Materials Co ltd
Original Assignee
DSM IP Assets BV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DSM IP Assets BV filed Critical DSM IP Assets BV
Application granted granted Critical
Publication of CN212988153U publication Critical patent/CN212988153U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F41H1/00—Personal protection gear
    • F41H1/04—Protection helmets
    • F41H1/08—Protection helmets of plastics; Plastic head-shields
    • 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
    • F41H1/00—Personal protection gear
    • F41H1/04—Protection helmets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/02—Polyureas
    • 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
    • F41H5/0471—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
    • 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
    • F41H5/0471—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
    • F41H5/0478—Fibre- or fabric-reinforced layers in combination with plastics layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Helmets And Other Head Coverings (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种防弹头盔壳，其包含：a.芯层，所述芯层包含单向排列的防弹纤维和粘合剂的层的固结叠层；b.在所述芯层的外表面上的涂料层；其特征在于：所述涂料层包含聚脲且厚度为0.3‑4mm；还涉及一种防弹头盔，其包含所述防弹头盔壳。

Description

防弹头盔壳
技术领域
本实用新型涉及防弹头盔。具体地，本实用新型涉及用于防弹头盔的轻质壳。
背景技术
现有技术中已知具有壳的防弹头盔，所述壳包含单向排列的防弹纤维和粘合剂的层的固结叠层。例如从WO2007/107359知晓。这种头盔的缺点是可能较重；重量的很大一部分来自头盔壳本身。中国台湾地区公开专利申请 201825857中描述了一种轻量级的头盔壳设计。其优选实施方式在头盔壳上包含聚脲涂层。
实用新型内容
本实用新型的一个目标是提供一种轻质的防弹头盔壳，其提供良好的耳朵间的刚度(ear-to-ear stiffness)、高标准的防弹性能(包括射弹阻止能力，V50)和背面变形。另一个目标是提供一种具有改善的阻燃性的头盔壳。因此，本实用新型提供了一种防弹头盔壳，其包含：
a.芯层，所述芯层包含单向排列的防弹纤维和粘合剂的层的固结叠层；
b.在所述芯层的外表面上的涂料层；
其特征在于：所述涂料层包含聚脲且厚度为0.3-4mm。
本实用新型还提供一种包含防弹头盔壳的防弹头盔。
头盔壳是头盔的基本结构，其提供防弹性。壳不包括衬里、带、附件、装饰和配件。
在本文中使用时，固结叠层是指在高温下压在一起以产生单个制品的多个层。
术语“单向排列的防弹纤维和粘合剂的层”是指单向取向的防弹纤维和根本上将纤维保持在一起的粘合剂的纤维网络的层。纤维在层内基本上相互平行取向。
通常，在叠层中，层中的纤维方向与相邻层中的纤维方向成角度α。通常，α在5-90°之间，更优选在45-90°之间，最优选在75-90°之间。
在本文中使用时，通过以下方法测量平均厚度：进行三次测量，每次测量与其他测量间隔至少5cm，并计算平均值。厚度优选地计算为平均厚度。
术语“防弹纤维”不仅包括单丝，还包括复丝纱线或扁平带材。扁平带材的宽度优选在2mm和100mm之间，更优选在5mm和60mm之间，最优选在10mm和40mm之间。扁平带材的厚度优选在10μm和200μm之间，更优选在25μm和100μm之间。
本实用新型中的防弹纤维可以是无机纤维或有机纤维。
合适的无机纤维有例如玻璃纤维、碳纤维和陶瓷纤维。无机纤维优选为由聚丙烯腈产生的碳纤维。
具有如此高抗张强度的合适有机纤维有例如芳族聚酰胺纤维(所谓的芳纶纤维)，尤其是聚(对苯二甲酰对苯二胺)，液晶聚合物和梯状聚合物纤维例如聚苯并咪唑或聚苯并恶唑，尤其是聚(1,4-亚苯基-2,6-苯并二恶唑) (PBO)或聚(2,6-二咪唑并[4,5-b-4’,5’-e]亚吡啶基-1,4-(2,5-二羟基)亚苯基) (PIPD；也称为M5)以及例如通过凝胶纺丝法获得的、高度取向的，例如聚烯烃、聚乙烯醇和聚丙烯腈的纤维。
合适的聚烯烃特别是乙烯和丙烯的均聚物和共聚物，其还可以包含少量的一种或多种其它聚合物，特别是其它烯烃-1-聚合物。
如果选择线性聚乙烯(PE)作为聚烯烃，则会获得良好的结果。线性聚乙烯在本文中被理解为意指每100个C原子具有少于1个侧链的聚乙烯，优选每300个C原子具有少于1个侧链的聚乙烯；侧链或分支通常含有至少10个C原子。线性聚乙烯可还含有至多5mol％的一种或多种可与其共聚的其它烯烃，例如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯、辛烯。优选地，线性聚乙烯具有高摩尔质量，特性粘度(IV，在135℃下于十氢化萘中的溶液中测定)为至少4dl/g；更优选至少8dl/g。这种聚乙烯也被称为超高分子量聚乙烯。特性粘度是对分子量的量度，其可以比实际的摩尔质量参数如Mn和Mw更容易地确定。IV和Mw之间存在几种经验关系，但这种关系高度依赖于分子量分布。基于方程式Mw＝5.37x104[IV]1.37(参见EP 0504954A1)，IV为4dl/g或8dl/g分别相当于Mw为约360kg/mol或930 kg/mol。优选地，防弹纤维是超高分子量聚乙烯。
优选地，防弹纤维具有至少约1.2GPa的抗张强度和至少40GPa的抗张模量。更优选地，纤维具有至少2GPa、更优选至少2.5GPa或最优选至少3GPa的抗张强度。这些纤维的优点是：它们具有非常高的抗张强度，使得它们特别适合用于轻质防弹制品中。
术语“粘合剂”是指将包含单向取向纤维和粘合剂的单层的片材中的纤维粘合或保持在一起的材料，所述粘合剂可以全部或部分包裹纤维，使得单层的结构在处理和制造预制片材期间被保持。
在一个优选的实施方式中，粘合剂是聚合物基质材料，其可以是热固性材料或热塑性材料或两者的混合物。在基质材料是热固性聚合物乙烯基酯的情况下，优选选择不饱和聚酯、环氧或酚树脂作为基质材料。在基质材料是热塑性聚合物的情况下，优选选择聚氨酯、聚乙烯基类、聚丙烯酸类、聚烯烃或热塑性弹性体嵌段共聚物例如聚异丙烯-聚乙烯-丁烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物作为基质材料。优选地，粘合剂由热塑性聚合物组成，所述粘合剂优选地完全涂布到单层中所述纤维的每根长丝上，且所述粘合剂的抗张模量(在25℃下，根据ASTM D638测定)为至少75MPa、更优选至少150MPa、甚至更优选至少250 MPa、最优选至少400MPa。优选地，粘合剂的抗张模量为至多1000MPa。这种粘合剂导致包含单层的片材的高柔韧性，以及固结叠层中足够高的刚度。优选地，粘合剂是聚氨酯。
通常，在包含单向取向的防弹纤维和粘合剂的层中粘合剂的量为头盔壳质量的至多30质量％、更优选地至多25质量％或20质量％。优选地，粘合剂的存在量为包含单向取向的防弹纤维和粘合剂的层的12-20重量％。更优选地，粘合剂的存在量为13-18重量％；最优选约15-16重量％。这导致了最好的防弹性能。在防弹纤维为带材的情况下，粘合剂的量可以更低，例如为包含单向取向的防弹纤维和粘合剂的层的质量的至多7％、5％或甚至至多3％。
涂料层包含聚脲。涂料层可以是聚脲涂层或聚氨酯/聚脲混杂涂层。聚脲涂层是异氰酸酯组分与树脂共混物组分之间一步反应的结果。树脂共混物应仅包含胺封端树脂和/或扩链剂，而不应包含任何羟基反应性聚合物组分。异氰酸酯可以是基于单体的，预聚物，聚合物或共混物。对于预聚物，可以使用胺封端和/或羟基封端的树脂。
聚氨酯/聚脲混杂涂层具有的组成进一步包含异氰酸酯组分与包含含羟基树脂的树脂共混物之间反应的结果。该异氰酸酯组分可以与“纯”聚脲体系中的异氰酸酯组分相同。树脂共混物是胺封端和羟基封端的聚合物树脂和/或扩链剂的共混物。树脂共混物也可以包含添加剂或非主要组分。为了使含羟基树脂的反应性达到与胺封端的树脂相同的水平，可以添加一种或多种催化剂。
优选地使用本领域已知的技术通过喷涂施加包含聚脲的涂料层。通常在喷涂过程中使用异氰酸酯和树脂共混物在稀释剂中的混合物。另外，添加剂可包含在喷雾剂中。
一个优选的聚脲涂层是可从美国阿拉巴马州亨茨维尔市的
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000041
购得的
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000042
优选地，头盔壳还包含：
c.在所述芯层的内表面上的涂料层；
其特征在于：所述涂料层包含聚脲且厚度为0.3-4mm。包含聚脲的涂料层的厚度为0.3至4mm。通常，涂料层的厚度为0.4至3mm。优选地，涂料层的厚度为0.5至2mm。较薄的涂层可减轻重量。但是，较厚的涂层在例如耳朵间的刚度、V50、背面变形和阻燃性方面提供增加的优点。通常，涂料层b和c中每个层的厚度均为0.4至3mm。优选地，涂层b和c中每个层的厚度均为0.5至2mm。
连接层是这样的层，其在每个面处与不同的层结合并促进这那两个层之间结合。本实用新型的防弹头盔壳通常包含在芯层与涂料层b和c中的一个或两个涂料层之间的连接层。
典型的连接层包括浸渍有基质的织物。织物可以包含选自前文列出的防弹纤维的纤维。优选的防弹纤维是超高分子量聚乙烯。替代地，纤维可以是碳纤维。连接层的基质可以是任何合适的基质。其可以选自关于芯层所列出的那些。通常，其选自热塑性树脂或热固性树脂。优选地，基质是环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、丙烯酸基树脂或其混合物。
优选地，连接层包含基质和超高分子量聚乙烯的纤维。优选地，连接层的纤维是纺织物。
防弹头盔壳的芯层通常为5至7mm厚。优选地，其大约6mm厚。
防弹头盔壳的平均厚度通常为6到10mm。通常，平均厚度为7至9 mm。优选地，平均厚度为约7.5mm。
在一个优选的实施方式中，本实用新型的头盔壳还包含至少一层碳纤维复合材料。优选地，所述至少一层碳纤维复合材料位于头盔壳的外表面处或附近，或者所述至少一层碳纤维复合材料位于头盔壳的内表面处或附近，或者当存在至少两层碳纤维复合材料时，上面两种情况均适用。碳纤维复合材料层包括纺织物或无纺织物，包括单向取向的碳纤维和粘合剂。所述粘合剂通常为浸渍于纤维之间的流体聚合物(或共聚物)树脂，并且可选地在随后进行硬化处理。硬化或固化可以通过本领域中已知的任何方式进行，例如化学反应，或从熔融状态固化为固态。合适的例子包括热塑性树脂或热固性树脂。优选地，聚合物树脂是环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、聚酯树脂或它们的混合物。包括碳纤维复合材料的一个优点是，它使防弹头盔壳具有更高的结构刚性，例如耳对耳的刚度。这意味着戴上这种头盔的人具有进一步改进的侧面防护，例如，在受到冲击时对他的耳朵的侧面防护。
本文描述的头盔壳可具有相对于其重量的非常好的防弹性能。通常，本实用新型的头盔壳可以停止高于380m/s；优选地高于400m/s；更优选地高于420m/s的9mm FMJ(全金属护套)弹药。
这种头盔壳的一个优点是非常轻。通常，这种头盔壳的质量低于1300 g。优选地，其质量小于1200g。更优选地，其质量小于1100g。
头盔壳可以具有任何合适的设计。例如，它可以是PASGT、MICH或本领域已知的其它设计。为了实现特别低的重量，防弹头盔壳适合于模块化集成通信头盔(MICH)设计。特别是，它可能适合于针对亚洲头部形状修改的MICH设计。这种修改在本领域中是已知的，其涉及比标准 MICH设计更高的左-右距离：前-后距离的比值。特别低重量的设计是 MICH高切设计。这通常具有500-650g；更优选550-600g的质量。头盔壳通常是以小号、中号和大号生产的。本文的参考文献优选是中号头盔壳。大号头盔壳可以大近似3％、5％、7％或甚至10％。小号头盔壳可以小近似 3％、5％、7％或甚至10％。
根据本实用新型的头盔壳可以通过以下方式生产：
i)堆叠包含单向取向的防弹纤维和粘合剂的多个层，以形成叠层；
ii)在升高的温度和压力下固结所述叠层以产生芯层；并且
iii)在芯层上涂覆包含聚脲的涂料层。
为了使叠层固结，将叠层放置在由凹形部件(female part)和凸形部件(malepart)组成的开式模具中，随后将叠层夹紧到模具的一个部件，通常为凹形部件。这种夹紧是通过所谓的控制构件实现的，并且是以下述方式实现的：将叠层固定在朝向所述凹形部件的位置，但叠层在模具闭合期间(即当将凸形部件移入凹形模具部件时)仍然可以滑动和移动。通过控制构件的这种夹紧可以适当地通过在叠层的外部区域将叠层压在凹形部件上来实现。控制构件被夹紧到模具的一个部件的力优选在50-5000N之间，更优选在100-3000N之间，并且可以由技术人员通过一些常规实验来优化。
在叠层被夹紧到模具的一个部件之后，模具闭合，例如通过将凸形部件移入凹形模具部件中并在温度和压力下使叠层固结成头盔壳的形状。优选在模具中，仍然在压力下冷却固结叠层。固结叠层一旦冷却到典型为 80℃或50℃的温度，就可以打开模具并从模具中释放固结叠层。此外，可以通过已知的机械技术(如锯切、研磨、钻孔)将固结叠层进一步加工至期望的最终尺寸。
选择固结期间的温度低于防弹纤维由于例如熔融而损失其高机械性能时的温度。在例如熔融温度通常为155℃的HPPE纤维的情况下，一般使用低于135℃的模具温度。通常选择最低温度以获得合理的固结速度。在这方面，50℃是合适的温度下限，优选该下限为至少75℃，更优选至少 95℃，最优选至少115℃。
固结期间的压力通常为至少7MPa，更优选至少10MPa，甚至更优选至少15MPa，最优选至少20MPa。以这种方式能够实现更好的防弹性能。任选地，可以在这种固结之前进行低压预成型步骤。该预成型步骤期间的压强可以在2-5MPa之间变化。在预成型之后并且在固结之前，可以打开模具并且可以核实气泡的存在，随后可以通过例如用锋利的物体刺穿来除去气泡。防止气泡的其他选择包括在模塑或使用真空过程中脱气。
取决于温度、压力和部件厚度等条件，固结的最佳时间一般为5-120 分钟，可以通过常规实验来核实。通常，固结时间少于90分钟；优选少于 60分钟。
如果使用连接层，则可在固结之前将连接层添加到叠层中。或者，可以将连接层添加到经固结的叠层中，然后进一步固结。然后如上所述，通常通过喷涂施加涂层。
附图说明
图1示出了MICH型头盔设计；其是本实用新型的优选的头盔设计。
图2示出了本实用新型的一个优选实施方式的横截面。头盔壳设计包含：芯层(4)，芯层(4)包含由单向排列的防弹纤维和粘合剂的层的固结叠层；在外表面上的包含聚脲的涂料层I(2)和在内表面上的包含聚脲的涂料层II(6)；分别位于涂料层I(2)与芯层(4)之间的连接层I(3) 和在涂料层II(6)与芯层(4)之间的连接层II(5)。
具体实施方式
本申请中提及的测试方法如下：
IV：特性粘度是根据ASTM D1601方法在135℃下在十氢化萘中测定的，其中溶解时间为16小时，使用以2g/l溶液的量的DBPC作为抗氧化剂，根据在不同浓度下测量到的粘度外推至零浓度；
针对9mm FMJ的V阻止是按照NIJ 0106.01IIA级和II级进行的。头盔壳配备有配件，包括带、衬垫和外部设备附件，并经受弹道测试。使用9 mm 124格令(grain)FMJ进行射击，预计速度约等于期望的V阻止(436米 /秒)。在冲击之前测量实际的射弹速度。每个头盔经受四次射击，V阻止被确定为阻止时的3次最高速度的平均值。使用同样的数据计算标准差。
根据NIJ0106.01测量背面变形，对粘土头模以427-445m/s的速度发射9mm 124格令FMJ威胁。头盔壳配有护垫和皮带系统。背面特征定义为粘土的剩余压痕。
针对1.1g(17格令)FSP的V50是在不同速度下在53cmx53cm的板上测定的，每块板最多6次射击。根据成功阻止的3次最高速度和穿孔时的3次最低速度的平均值来确定最终的V50。
耳朵间的压缩测试是根据美国头盔刚性测试进行的，尤其是ACH(高级战斗头盔)购买说明。详细地说，壳体按照ASTM测试方法D-76进行测试，不同之处是按照以下规定在压缩模式下使用机器。测量、记录并标记测试样品的最大壳体宽度尺寸，精确到0.001英寸。使用顶部2.50英寸直径的平砧定位试样，以使最高宽度尺寸与顶部砧的中心对齐。以12英寸/分钟的速度压缩试样，直到达到200磅(890牛)的力。将施加的力释放到5磅(22N)，并重复测试24个额外的循环。在最后一个循环完成后的 5分钟和24小时后，再次测量最大壳体宽尺寸。
通过以下实施例举例说明本实用新型，这些实施例不意图限制本实用新型。
实施例
实施例1
由70层在17重量％聚氨酯基质中的单向排列的超高分子量聚乙烯纤维形成尺寸为53cmx53cm的方形叠层，其中每个单层中的纤维方向相对于相邻单层成90°角。材料是35层来自DSM Dyneema,Geleen,the Netherlands的HB210。叠层的面密度为4.8kg/m2。将叠层夹紧在头盔模具凹形部件上方的位置。面密度是针对头盔壳的外表面测量的。
向控制元件施加约2000N的夹紧压力，使得叠层平坦并被固定在朝向所述凹形模具部件的位置，但叠层在模具闭合期间仍然可以滑动和移动。通过将模具的凸形部件插入凹形部件中来闭合模具，其中平坦的叠层缓慢地朝向凹形模具表面定位。该闭合在5分钟的时间跨度内完成，以将温度从凸形部件和凹形部件转移到叠层。模具的温度为约130℃。施加的压力为2MPa，并将叠层保持在模具中，直到叠层中心的温度为130℃。在 2MPa下使系统脱气3次并保持5分钟。随后，将压力升高至约25MPa的压制压力，并且在130℃下将叠层保持在该压力下15分钟。接下来，在同样的压制压力下，经30分钟将叠层冷却至50℃。随后，打开模具，并从头盔上切除残片以获得光滑的头盔边缘。
所得的头盔壳用手涂上来自美国阿拉巴马州亨茨维尔市的
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000091
的
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000092
聚脲涂料，然后干燥。
称重所得的头盔壳，并使用非破坏性改进的游标卡尺系统如上所述测量平均厚度。添加头盔配件并如上所述根据NIJ 0106.01测试针对9mm FMJ 的V阻止和BFD。结果显示在表1中。
表1
厚度[mm] 重量[g] 阻止9mm@436m/s[y/n] BFD[mm]
7.5 1100 Y 13.1
结果表明：重量1100g的本实用新型的头盔壳能够阻止436m/s的 9mm FMJ，并且具有仅13.1mm的低背面变形。
实施例2
重复实施例1，不同之处是，叠层的面密度为5.5kg/m2。将叠层压在扁平模具部件之间以产生扁平的板；然后用手在板的每侧涂上0.5mm
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000093
聚脲涂层。用1.1g(17格令)FSP对板进行射击，并测定V50。
对比例1
重复实施例2，不同之处是，不施加涂层。
实施例3
重复实施例2，不同之处是，采用如下过程生产板：
由单向排列的超高分子量聚乙烯纤维片材形成尺寸为53cm×53cm且面密度为7.0kg/m2的正方形叠层。每个片材包括4层，每层包含嵌入在17％的聚氨酯树脂的基质中的UHMWPE的单向排列的纤维，并且以纤维方向 0°/90°/0°/90°的构造分层。该材料是来自荷兰Heerlen的DSM Dyneema的 HB26。
以与实施例2相同的方式对叠层进行压制、涂布和射击。
对比例2
重复实施例3，不同之处是，不施加涂层。
表2
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000101
结果表明，由于存在涂层，V50增加了3-5％。
实施例4
通过重复实施例1，制造了另外3个头盔壳。对于这些壳，总共40个复合层(plies)的HB210，相当于在17重量％的聚氨酯基质中的80层单向排列的超高分子量聚乙烯纤维，这些层根据实施例1的方法堆叠并压制成型，以生产出厚度为5.5mm、面密度为约5.4kg/m2的壳。
所得的头盔壳的内面和外面(4-1和4-2)用手涂上来自美国阿拉巴马州亨茨维尔市的
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000112
的
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000113
聚脲涂料，然后干燥。保留一个壳(4- comp)未涂覆。
称重涂布的头盔壳，测量并分别计算壳和所施加的涂层的平均厚度。如上所述，对头盔进行了耳朵间的压缩测试。头盔壳的性能和结果如表3 所示。
表3
Figure DEST_PATH_GDA0002883748860000111
壳外侧和内侧上的0.5mm聚脲涂层能够将耳朵间变形减少55％以上。将内涂层增加到1.0mm的厚度使刚性总计改善了85％。考虑到涂层的厚度和聚脲的机械性能，如此大的刚性提高是预料不到的。

Claims (13)

1.一种防弹头盔壳，其包含：
a.芯层(4)，所述芯层(4)包含单向排列的防弹纤维和粘合剂的层的固结叠层；
b.在所述芯层(4)的外表面上的涂料层I(2)；
其特征在于：所述涂料层I(2)包含聚脲且厚度为0.3-4mm。
2.根据权利要求1所述的防弹头盔壳，其还包含
c.在所述芯层(4)的内表面上的涂料层II(6)；
其特征在于：所述涂料层II(6)包含聚脲且厚度为0.3-4mm。
3.根据权利要求2所述的防弹头盔壳，其特征在于：所述涂料层I(2)和涂料层II(6)中每个层的厚度均为0.5-2mm。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的防弹头盔壳，其特征在于：还包含在所述芯层(4)与所述涂料层I(2)和涂料层II(6)中的一个或两个涂料层之间的连接层I(3)和连接层II(5)。
5.根据权利要求1或2所述的防弹头盔壳，其特征在于：所述芯层(4)的厚度为5-7mm。
6.根据权利要求1或2所述的防弹头盔壳，其特征在于：所述头盔壳的厚度为6-10mm。
7.根据权利要求1或2所述的防弹头盔壳，其特征在于：所述防弹纤维是超高分子量聚乙烯。
8.根据权利要求1或2所述的防弹头盔壳，其特征在于：所述粘合剂是聚氨酯。
9.根据权利要求4所述的防弹头盔壳，其特征在于：所述连接层I(3)和连接层II(5)包含基质和超高分子量聚乙烯的纤维。
10.根据权利要求9所述的防弹头盔壳，其特征在于：所述连接层I(3)和连接层II(5)的纤维是纺织物。
11.根据权利要求1或2所述的防弹头盔壳，其特征在于：还包含至少一层碳纤维复合材料。
12.根据权利要求1或2所述的防弹头盔壳，其特征在于：具有小于1100g的质量。
13.一种防弹头盔，其特征在于：包含权利要求1至12中任一项所限定的防弹头盔壳。
CN201922324278.5U 2018-12-21 2019-12-20 防弹头盔壳 Active CN212988153U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SGSG10201811532V 2018-12-21
SG10201811532VA SG10201811532VA (en) 2018-12-21 2018-12-21 Ballistic-resistant helmet shell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN212988153U true CN212988153U (zh) 2021-04-16

Family

ID=71101097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201922324278.5U Active CN212988153U (zh) 2018-12-21 2019-12-20 防弹头盔壳

Country Status (5)

Country Link
KR (1) KR20200001473U (zh)
CN (1) CN212988153U (zh)
SG (1) SG10201811532VA (zh)
TW (1) TWM602203U (zh)
WO (1) WO2020127220A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114001591A (zh) * 2021-10-22 2022-02-01 江西长江化工有限责任公司 一种多层防弹头盔结构及其成型方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9100279A (nl) 1991-02-18 1992-09-16 Stamicarbon Microporeuze folie uit polyetheen en werkwijze voor de vervaardiging daarvan.
KR101436173B1 (ko) 2006-03-21 2014-09-01 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 성형품의 제조 방법 및 이에 의해 수득가능한 성형품
US8853105B2 (en) * 2007-12-20 2014-10-07 Honeywell International Inc. Helmets for protection against rifle bullets
US9869533B2 (en) * 2014-04-04 2018-01-16 E I Du Pont De Nemours And Company Blast and ballistic improvement in helmets
SG10201610698WA (en) 2016-12-21 2018-07-30 Dsm Ip Assets Bv Ballistic-resistant helmet shell
CN107144173B (zh) * 2017-05-12 2018-11-27 沈阳际华三五四七特种装具有限公司 一种防弹头盔的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114001591A (zh) * 2021-10-22 2022-02-01 江西长江化工有限责任公司 一种多层防弹头盔结构及其成型方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020127220A1 (en) 2020-06-25
TWM602203U (zh) 2020-10-01
KR20200001473U (ko) 2020-07-02
SG10201811532VA (en) 2020-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220041819A1 (en) High performance fibres composite sheet
KR101481178B1 (ko) 다층 재료 시트 및 이의 제조 방법
KR101552076B1 (ko) 성형품의 제조 방법 및 이에 의해 수득가능한 성형품
EP0833742B1 (en) Ballistic-resistant moulded article and a process for the manufacture of the moulded article
KR101551630B1 (ko) 라이플총 탄환에 대한 보호용 헬멧
KR20090094851A (ko) 내탄도성 쉬트 및 내탄도성 물품
JP2010517828A (ja) 耐衝撃性成形品およびそのような物品を得る方法
TW202031473A (zh) 防彈之成形物件
CN212988153U (zh) 防弹头盔壳
KR20200101949A (ko) 방탄 성형품
KR20180001961U (ko) 방탄 헬멧 쉘

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240116

Address after: Geleen

Patentee after: Evant Protective Materials Co.,Ltd.

Address before: Geleen

Patentee before: DSM Protective Materials Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20240116

Address after: Geleen

Patentee after: DSM Protective Materials Co.,Ltd.

Address before: Holland Heerlen

Patentee before: DSM IP ASSETS B.V.

TR01 Transfer of patent right