RU1820172C

RU1820172C - Bullet-shielding material

Info

Publication number: RU1820172C
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Протасов; Виктор Васильевич Плетнев; Евгений Федорович Харченко; Михаил Сергеевич Артюхов
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1993-06-07

Abstract

Изобретение относитс к средствам индивидуальной защиты и может быть исполь- зовано, в частности, в пулезащитных материалах дл изготовлени легких броневых жилетов из композиционных материалов , предназначенных дл защиты от пистолетных пуль и холодного оружи . Цель изобретени - повышение эффективности защиты от баллистического и колющего проникновени тел и предметов. Пулезащит- ный материал из слоев ткани на основе нитей из свитых между собой волокон на основе полипарафенилбензимидазолте- рефталамидного или полипарабензимида- золтерефталамидногополимера, легковесных слоев между ними из ткани на основе высокоориентированных полиэтиленовых нитей с динамическим модулем упругости , составл ющими 1,2-1,6 модул поли-п-амидных нитей и плотностью 0,96-0,98 г/см3. Полиэтиленовые нити могут быть аппретированы клеющим составом в объемном соотношении 1:50...1:15. Пакет слоев скреплен прошивными нит ми. Положительный эффект от использовани изобретени заключаетс в повышении стойкости и надежности пулезащитного материала. 2 табл. с/ СThe invention relates to personal protective equipment and can be used, in particular, in bulletproof materials for the manufacture of light armored vests from composite materials designed to protect against pistol bullets and cold steel. The purpose of the invention is to increase the effectiveness of protection against ballistic and piercing penetration of bodies and objects. Bulletproof material from fabric layers based on filaments of twisted fibers based on polyparaphenylbenzimidazole-refractalamide or polyparabenzimide-terephthalamide copolymer, lightweight layers between them made of fabric based on highly oriented polyethylene yarns with a dynamic modulus of elasticity of 1.2-1.6 modulus of poly-p-amide filaments and a density of 0.96-0.98 g / cm3. Polyethylene yarns can be sizing with adhesive in a volume ratio of 1:50 ... 1:15. The layer package is fastened with piercing threads. The beneficial effect of using the invention is to increase the durability and reliability of the bulletproof material. 2 tab. s / s

Description

. Изобретение относитс к средствам индивидуальной защиты и может быть использовано , в частности, в пулезащитных материалах дл изготовлени легких броневых жилетов из композиционных материалов , предназначенных дл защиты от пистолетных пуль и холодного оружи .. The invention relates to personal protective equipment and can be used, in particular, in bulletproof materials for the manufacture of light armored vests from composite materials designed to protect against pistol bullets and cold weapons.

Цель изобретени - повышение эффективности защиты от баллистического и колющего проникновени тел и предметов.The purpose of the invention is to increase the effectiveness of protection against ballistic and piercing penetration of bodies and objects.

Указанна цель достигаетс тем, что в пулезащитном материале, состо щем из ткани на основе нитей из арамидных волокон с легковесными сло ми между ними, скрепленных между собой прошивными нит ми , его тканые слои выполнены из свитых между собой волокон из основе полипара- фенилбензимидазолтерефталамидного или полипарабензимидазолтерефталамидногоThis goal is achieved in that in a bulletproof material consisting of a fabric based on filaments of aramid fibers with lightweight layers between them, bonded together by piercing threads, its woven layers are made of twisted fibers made of polyparaphenylbenzimidazole terephthalamide or polyparabenzimidazole terephthalamide

полимера, а легковесные слои выполнены из ткани на основе высокоориентированных полиэтиленовых нитей с динамическим модулем упругости, составл ющим 1,2-1,6 модул поли-п-амидных нитей и плотностью 0,96-0,98 г/см3, причем легковесные слои могут быть выполнены в виде ткани пол рного переплетени из полиэтиленовых нитей , аппретированных клеющим составом в объемном соотношении 1:50...1:15. Диаметр волокон из полипарафенилбензимидазол- терефталамидного или полипарабензими- дазолтерефталамидного полимера равен 10-18 мкм с шагом витков 4-11 мм.polymer, and lightweight layers are made of fabric based on highly oriented polyethylene filaments with a dynamic modulus of elasticity of 1.2-1.6 modulus of poly-p-amide filaments and a density of 0.96-0.98 g / cm3, and lightweight layers can be made in the form of a fabric of polar weaving of polyethylene yarns, sizing with an adhesive composition in a volume ratio of 1:50 ... 1:15. The diameter of the fibers of polyparaphenylbenzimidazole-terephthalamide or polyparabenzimidazole terephthalamide polymer is 10-18 μm with a pitch of turns of 4-11 mm.

Отличительной особенностью пулезащитного материала вл етс выполнение его тканых слоев из свитых между собой волокон на основе полипарафенилбензими- дазолтерефталамидного или полипарабензи00A distinctive feature of the bulletproof material is the implementation of its woven layers of twisted fibers based on polyparaphenylbenzimidazole terephthalamide or polyparabenzene00

ю оu o

VJVj

юYu

мидазолтерефталамидного полимера, выполнение его легковесных слоев из ткани на основе высокоориентированных полиэтиленовых нитей с указанным динамическим модулем упругости и плотности, диаметром волокон и шагом их витков, выполнение легковесных слоев из ткани полотн ного переплетени из полиэтиленовых нитей с аппретированием клеющим составом в выбранном объемном соотношении. Более подробное описание пулезащитного материала состоит в следующем:midazole terephthalamide polymer, making its lightweight fabric layers based on highly oriented polyethylene yarns with the indicated dynamic modulus of elasticity and density, fiber diameter and pitch of their turns, making lightweight fabric plain weaving layers of polyethylene yarns with sizing with adhesive in a selected volume ratio. A more detailed description of bulletproof material is as follows:

Дл получени пулезащитного материала изготавливали ткань из нитей, состо щих из свитых между собой волокон на основе полипарафенилбензимидазолтерефтала- мидного (ПАБИА) полимера или полипара- бензимидазолтерефталамидного (ПАБИА) полимера типа СВМ диаметром 10-18 мкм с шагом витков 4-11 мм по ТУ 6-06-9-25-84, с динамическим модулем упругости 130 ГПа. Затем получали ткани полотн ного переплетени - примеры 1, 2, саржевого 2/2 переплетени - примеры 3, 5. Кроме этого изготавливали из раствора высокой плотности с мол.массой 2,5-3,0 методом гель-технологии опытные партии термовыт нутых высокоориентированных полиэтиленовых (ВОПЭ) нитей с углом разориентации микромолекул относительно их оси от 2-5 град и плотностью 0,96-0,98 г/см3. За счет применени молекул рной массы и кратности термовыт жки регулируют динамический модуль упругости нитей в пределах от 156 до 208 ГПа. При этом соотношение динамических модулей упругости ВОПЭ нитей и волокон ПАБИА составл ло от 1,2 до 1,6. После этого из указанных нитей изготовл ли ткань полотн ного переплетени дл легковесных слоев. Далее укладывали пакеты из тканей на основе ПАБИА-волокон, размещали через 1-3 сло ткань легковесного заполнител из них ВОПЭ нитей, скрепл ли их прошивными нит ми и нарезали из них образцы размером 200 х 200 мм и испытывали на пробной из огнестрельного оружи и холодным по стандартной методике. После испытаний определ ли количество пробитых слоев и вес 1 м2 пулезащитного материала, необходимый дл обеспечени эффективной защиты.In order to obtain a bulletproof material, a fabric was made of threads consisting of twisted fibers based on polyparaphenylbenzimidazole terephthalamide (PABIA) polymer or polyparabenzimidazole terephthalamide (PABIA) type CBM polymer with a diameter of 10-18 μm with a pitch of 4-11 mm rounds according to TU 6 -06-9-25-84, with a dynamic modulus of elasticity of 130 GPa. Then, plain weave fabrics - examples 1, 2, twill 2/2 weaves - examples 3, 5 were obtained. In addition, experimental batches of thermally elongated, highly oriented, thermally elongated batches were made from a high density solution with a molar mass of 2.5-3.0 polyethylene (VOPE) filaments with an angle of disorientation of micromolecules relative to their axis from 2-5 degrees and a density of 0.96-0.98 g / cm3. Through the use of molecular weight and thermal stretch ratio, the dynamic elastic modulus of the filaments is controlled in the range from 156 to 208 GPa. In this case, the ratio of the dynamic elastic moduli of HOPE filaments and PABIA fibers ranged from 1.2 to 1.6. Thereafter, a weave fabric for lightweight layers was made from said yarns. Next, bags of fabrics based on PABIA fibers were placed, a lightweight filler fabric of VOPE filaments was placed through 1-3 layers, fastened with piercing threads and 200 x 200 mm samples were cut from them and tested on a test one with firearms and cold according to the standard method. After testing, the number of punched layers and the weight of 1 m2 of bulletproof material necessary to provide effective protection were determined.

Среди испытуемых образцов были полностью соответствующие признакам формулы по пп. 1-3. а также образцы со структурными параметрами вне пределов, ограниченных признаками в формуле, соответственно примеры 1-3 и примеры 4-6 табл. 1.Among the tested samples were completely consistent with the characteristics of the formula according to paragraphs. 1-3. as well as samples with structural parameters outside the limits limited by signs in the formula, respectively, examples 1-3 and examples 4-6 of the table. 1.

Дополнительно ткань из ВОПЭ обрабатывали клеющим аппретирующим составом,Additionally, the fabric from WOPE was treated with adhesive sizing composition,

представл ющим блок-сополимер эпоксид- ной смолы типа ЭД-20 и бутадиеннитрил ь- ного каучука, в объемном соотношении от 1:50 до 1:15, после этого набирали пакетыrepresenting a block copolymer of an epoxy resin of type ED-20 and butadiene nitrile rubber, in a volume ratio of 1:50 to 1:15, after which bags were collected

пулезащитного материала суммарной поверхностной плотностью 2.7-3,6 кг/м2, состо щие из чередующихс 2-4 слоев ткани на основе ПАБИА и 1-2 слоев легковесного заполнител , прошивали пакеты нит ми из гибкоцепного полимера типа поликапроамида и также подвергали испытани м.bulletproof material with a total surface density of 2.7-3.6 kg / m2, consisting of alternating 2-4 layers of fabric based on PABIA and 1-2 layers of lightweight aggregate, flashed bags with threads from a flexible chain polymer such as polycaproamide and also tested.

В табл. 2 представлены результаты испы- таний, примеры 1-3 в пределах признаков .формулы изобретени , примеры 4-5 - за пределами признаков формулы изобретени .In the table. 2 shows the test results, examples 1-3 within the scope of the claims. Claims, examples 4-5 outside the scope of the features of the claims.

Из данных табл. 1 и 2 следует, что выбранное в формуле изобретени сочетание отличительных признаков, соответственно примеры 1-3, обеспечивает эффективнуюFrom the data table. 1 and 2 it follows that the combination of features selected in the claims, respectively examples 1-3, provides an effective

защиту при минимальном весе, на 15-25%, чем у аналогичного материала, изготовленного вне пределов признаков формулы изобретени . Кроме того, сравнение материала с известными показывают, что его вес. необходимый дл эффективной защиты, практически до 2-х раз меньше.protection with a minimum weight of 15-25% than that of a similar material manufactured outside the scope of the features of the claims. In addition, a comparison of the material with the known show that its weight. necessary for effective protection, up to 2 times less.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и FORMULA AND ZOBRETE N and

Claims

1. Bulletproof material, consisting of layers of fabric based on filaments of aramid fibers with lightweight layers between them, bonded together by piercing threads, characterized in that, with

In order to increase the efficiency of protection against ballistic and piercing penetration of bodies and objects, the woven layers of material are made of twisted fibers based on polyparaphenylbenzimidazole terephthalamide or polyparabenzimidazole terephthalamide polymer, and lightweight layers are made of fabric based on highly oriented polyethylene yarns with a dynamic elastic modulus of 1 , 2-1.6 modulus of elasticity of poly-p-amide filaments and a density of 0.96-0.98 g / cm3.

2. The material according to claim 1, on the basis of the fact that the lightweight layers are made in the form

plain weave fabrics from polyethylene yarns, appetized with an adhesive composition at a volume ratio of 1: 50-1: 50 ..

h. A material according to claim 1, characterized in that the fiber diameter of the polyparaphenylbenzimidazole terephthalamide or poly-prabenzimidazole terephthalamide polymer is 10-18 microns with a pitch of 4-11 mm rounds.

Table 1

table 2