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等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510578798.2

申請日:

2015.09.14

公開號:

CN105175759A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):C08J 5/06申請公布日:20151223|||實質審查的生效IPC(主分類):C08J 5/06申請日:20150914|||公開
IPC分類號: C08J5/06; C08L63/10; C08L23/06; F41H5/02 主分類號: C08J5/06
申請人: 浙江理工大學
發明人: 田偉; 孔春鳳; 祝成炎; 趙勇; 周慧慧
地址: 310018 浙江省杭州市杭州經濟技術開發區白楊街道2號大街928號浙江理工大學
優先權:
專利代理機構: 北京京萬通知識產權代理有限公司 11440 代理人: 鐘樺
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510578798.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.08|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法,采用等離子體處理的高強聚乙烯纖維織物為增強材料;以雙酚A環氧乙烯基酯879為基體;通過真空灌注工藝,制得高強聚乙烯纖維增強防彈卡片;其中所述的等離子體處理的處理功率是100~300W,處理時間是5~20min。本發明通過改變高強聚乙烯織物的組織結構、組合方式得到不同類型的防彈卡片同時保證所制得的防彈卡片具有質量輕、卡片薄、便于攜帶、吸能好,有效防護人的胸部等重要部位。此外采用真空灌注工藝固化得到的防彈制品具有防彈性能優異、質量穩定性好、生產效率高的特點,使其防彈卡片將會在軍人、武警、警察等人中廣泛推廣應用。

權利要求書

權利要求書
1.  一種等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法,其特征在于:采用等離子體處理的高強聚乙烯纖維織物為增強材料;以雙酚A環氧乙烯基酯879為基體;通過真空灌注工藝,制得高強聚乙烯纖維增強防彈卡片;其中所述的等離子體處理處理功率是100~300W,處理時間是5~20min。

2.  如權利要求1所述的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法,所述的高強聚乙烯纖維織物采用高強聚乙烯纖維或高強聚乙烯UD布為原料;其中高強聚乙烯纖維細度是1000D,高強聚乙烯UD布的面密度是0.690kg/m2;所述的高強聚乙烯纖維為材料時制作的組織結構為平紋、三維角聯鎖、三維正交中的一種或多種;所述的防彈卡片的層數是4~6層。

3.  如權利要求1所述的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法,其特征在于:所述的真空灌注的真空度達-0.08Mpa以下,整個真空灌注過程30~50min。

說明書

說明書等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法
技術領域
本發明涉及一種輕質、高強防彈卡片的制備方法,尤其是一種等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法。
背景技術
隨著社會的發展,在一些地方社會治安差、暴力事件多、動蕩和戰亂也會時有發生,因此使用防護裝備保護自己免受傷害是非常重要的。防彈制品能有效降低人們的傷亡,特別是子彈碎片和破片對人們造成的局部傷害的比例越來越高,對防彈制品的要求變得越來越高。因此在防彈性能相當的情況下,減輕防彈制品的質量,是防彈制品具有更高的機動性和靈活性變成防彈制品的發展趨勢。高強聚乙烯纖維是繼芳綸之后的第三代抗彈纖維,它具有優異的力學性能、質輕高強、耐磨性好、良好的動能吸收性等特點,是用于彈道防護裝備的主要高強高模纖維之一,以高強聚乙烯制成的防彈制品與同等能力的防彈鋼板相比,其質量幾乎減輕了一半,使高強聚乙烯防彈制品在防彈裝備領域得到了廣泛的推廣應用。但是高強聚乙烯表面光滑,纖維-樹脂的粘合界面差,采用對高強聚乙烯進行等離子體處理,可以提高高強聚乙烯纖維的浸潤性能,有效改善高強聚乙烯復合材料的界面。以高強聚乙烯為增強材料,雙酚A環氧乙烯基酯為基體,采用真空灌注裝備制備輕質高強防彈卡片。
發明內容
本發明的目的在于提供了一種等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法。本發明制備的防彈卡片具有尺寸更小、質量更輕、防彈性能更靈活,能有效防護人體胸部等重要部位免受傷害。此外采用真空灌注工藝固化得到的防彈制品具有防彈性能優異、質量穩定性好、生產效率高的特點。
為了達到上述目的,本發明的技術方案是:
一種等離子體處理的高強聚乙烯增強防彈卡片的制備方法,采用等離子體處理的高強聚乙烯纖維織物為增強材料,充分利用高強聚乙烯分子量極高,纖維密度低,高比強度,斷裂功大,具有很強的吸收能量的能力,撓曲壽命長的特性;以雙酚A環氧乙烯基酯879為基體,雙酚A環氧乙烯基酯879具有良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能;通過真空灌注工藝,制得高強聚乙烯纖維增強防彈卡片;其中所述的等離子體處理處理功率是100~300W,處理時間是5~20min。
所述的高強聚乙烯纖維織物采用高強聚乙烯纖維或高強聚乙烯UD布為原料;其中高強聚乙烯纖維細度是1000D,高強聚乙烯UD布的面密度是0.690kg/m2;所述的高強聚乙烯纖維為材料時制作的組織結構為平紋、三維角聯鎖、三維正交中的一種或多種;所述的防彈卡片的層數是4~6層。
所述的真空灌注的真空度達-0.08Mpa以下,整個真空灌注過程30~50min。
本發明的有益效果是:本發明的一種等離子體處理的高強聚乙烯纖維增強的防彈卡片的制備方法,以等離子體處理過的高強聚乙烯纖維織物為增強材料,由于高強聚乙烯分子量極高,纖維密度低,高比強度,斷裂功大,具有很強的吸收能量的能力,有較長的撓曲壽命。以雙酚A環氧乙烯基酯879為基體,由于雙酚A環氧乙烯基酯樹脂秉承了環氧樹脂的優良特性,固化性和成型性方面更為出色,而且具有良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能。因而高強聚乙烯增強雙酚A環氧乙烯基酯的防彈卡片,充分利用了每種材料的優良特性,通過改變高強聚乙烯纖維增強材料的組織結構、組合方式得到不同類型的防彈卡片,同時保證制得的防彈卡片具有質量輕、卡片薄、便于攜帶、吸能好,有效防護人的胸部等重要部位。這種防彈卡片能最大限度利用高強聚乙烯纖維的高吸能效應,以及纖維對載荷的快速響應等來減小彈體對人體的傷害。此外采用真空灌注工藝固化得到的防彈制品具有防彈性能優異、質量穩定性好、生產效率高的特點。
具體實施方式
實施例1
本實施例的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強的防彈卡片的制備方法。以高強聚乙烯UD布(購于寧波大成新材料股份有限公司)為增強材料,首先將高強聚乙烯UD布在HD-1A低溫等離子體處理儀上進行等離子體處理,處理時間是5min,處理功率是100W。然后將等離子體處理過的高強聚乙烯UD布裁剪成15cm×15㎝,其四層鋪疊在一起,以雙酚A環氧乙烯基酯879(購于上海富晨化工有限公司)為基體,充分利用高強聚乙烯的高強度、高模量、質量輕、吸能效果好的特性。以及雙酚A環氧乙烯基酯879良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能,通過真空灌注設備成型,制得高強聚乙烯纖維增強防彈卡片。
所述的高強聚乙烯纖維增強防彈卡片的高強聚乙烯UD布的面密度是0.690kg/m2。所述的真空灌注工藝的真空度為-0.08Mpa,灌注時間是30min。
本實施例的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強的防彈卡片的制備方法,充分利用高強聚乙烯分子量極高,纖維密度低,高比強度,斷裂功大,具有很強的吸收能量的能力,撓曲壽命長的特性以及雙酚A環氧乙烯基酯879良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能。通過改變高強聚乙烯織物的組織結構、組合方式得到不同類型的防彈卡片,同時保證所制得的防彈卡片具有質量輕、卡片薄、便于攜帶、吸能好,有效防護人的胸部等重要部位。此外采用真空灌注工藝固化得到的防彈制品具有防彈性能優異、質量穩定性好、生產效率高的特點,使其防彈卡片將會在軍人、武警、警察等人中廣泛推廣應用。
實施例2
本實施例的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強的防彈卡片的制備方法。首先將高強聚乙烯纖維織物在HD-1A低溫等離子體處理儀上進行等離子體處理,處理時間是10min,處理功率是150W,然后將等離子體處理好的高強聚乙烯纖維織物裁剪成15cm×15㎝,其六層鋪疊在一起,前三層是高強聚乙烯纖維平紋織物、接下來三層是高強聚乙烯UD布(購于寧波大成新材料股份有限公司),充分利用高強聚乙烯的高強度、高模量、質量輕、吸能效果好的特性。以雙酚A環氧乙烯基酯879(購于上海富晨化工有限公司)為基體,利用雙酚A環氧乙烯基酯879良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能,通過真空灌注設備成型,制得高強聚乙烯增強防彈卡片。
所述的高強聚乙烯纖維增強防彈卡片的高強聚乙烯纖維織物為平紋織物和高強聚乙烯UD布。其中所述的高強聚乙烯纖維平紋織物的織造是采用高強聚乙烯纖維(購于寧波大成新材料股份有限公司)與高強聚乙烯纖維包纏線為緯紗,高強聚乙烯纖維與高強聚乙烯纖維包纏線為經紗,首先根據經紗和緯紗的交織層數確定各層經紗和緯紗的交織規律,畫出高強聚乙烯纖維平紋織物的結構示意圖;再根據高強聚乙烯纖維平紋織物的結構示意圖畫出高強聚乙烯纖維平紋織物組織圖、上機圖,最后在SL800半自動織物試樣機上織造得到高強聚乙烯纖維平紋織物。而高強聚乙烯UD布的面密度是0.690kg/m2。所述的真空灌注工藝的真空度為-0.09Mpa,灌注時間是35min。
本實施例的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強的防彈卡片的制備方法,充分利用高強聚乙烯纖維分子量極高,纖維密度低,高比強度,斷裂功大,具有很強的吸收能量的能力,撓曲壽命長的特性以及雙酚A環氧乙烯基酯879良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能。通過改變高強聚乙烯纖維織物的組織結構、組合方式得到不同類型的防彈卡片同時保證所制得的防彈卡片具有質量輕、卡片薄、便于攜帶、吸能好,有效防護人的胸部等重要部位。此外采用真空灌注工藝固化得到的防彈制品具有防彈性能優異、質量穩定性好、生產效率高的特點,使其防彈卡片將會在軍人、武警、警察等人中廣泛推廣應用。
實施例3
本實施例的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強的防彈卡片的制備方法。首先將高強聚乙烯纖維織物在HD-1A低溫等離子體處理儀上進行等離子體處理,處理時間是15min,處理功率是200W,然后將等離子體處理好的高強聚乙烯纖維織物布裁剪成15cm×15㎝,其五層鋪疊在一起,前三層是一塊高強聚乙烯3D三層角聯鎖織物、接下來兩層是高強聚乙烯UD布(購于寧波大成新材料股份有限公司)。充分利用高強聚乙烯的高強度、高模量、質量輕、吸能效果好的特性以雙酚A環氧乙烯基酯879(購于上海富晨化工有限公司)為基體,利用雙酚A環氧乙烯基酯879良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能,通過真空灌注設備成型,制得高強聚乙烯增強防彈卡片。
其中所述的高強聚乙烯纖維織物3D三層角聯鎖織物和高強聚乙烯UD布(購于寧波大成新材料股份有限公司)。其中所述的高強聚乙烯纖維3D三層角聯鎖織物的織造是采用高強聚乙烯纖維(購于寧波大成新材料股份有限公司)與高強聚乙烯纖維包纏線為緯紗,高強聚乙烯纖維與高強聚乙烯纖維包纏線為經紗,首先根據經紗和緯紗的交織層數確定各層經紗和緯紗的交織規律,畫出高強聚乙烯纖維3D三層角聯鎖織物織物的結構示意圖;再根據高強聚乙烯纖維3D三層角聯鎖織物的結構示意圖畫出高強聚乙烯纖維3D三層角聯鎖織物的織物組織圖、上機圖,最后在SL800半自動織物試樣機上織造得到高強聚乙烯纖維3D三層角聯鎖織物。其中高強聚乙烯UD布的面密度是0.690kg/m2。所述的真空灌注工藝的真空度為-0.095Mpa,灌注時間是40min。
本實施例的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強的防彈卡片的制備方法,充分利用高強聚乙烯纖維分子量極高,纖維密度低,高比強度,斷裂功大,具有很強的吸收能量的能力,撓曲壽命長的特性以及雙酚A環氧乙烯基酯879良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能。通過改變高強聚乙烯纖維織物的組織結構、組合方式得到不同類型的防彈卡片同時保證所制得的防彈卡片具有質量輕、卡片薄、便于攜帶、吸能好,有效防護人的胸部等重要部位。此外采用真空灌注工藝固化得到的防彈制品具有防彈性能優異、質量穩定性好、生產效率高的特點,使其防彈卡片將會在軍人、武警、警察等人中廣泛推廣應用。
實施例4
本實施例的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強的防彈卡片的制備方法。首先將高強聚乙烯纖維織物在HD-1A低溫等離子體處理儀上進行等離子體處理,處理時間是20min,處理功率是250W,然后將等離子體處理好的高強聚乙烯纖維織物布裁剪成15cm×15㎝,其六層鋪疊在一起,前三層是一塊高強聚乙烯3D三層正交織物、接下來三層是高強聚乙烯UD布(購于寧波大成新材料股份有限公司)。
充分利用高強聚乙烯的高強度、高模量、質量輕、吸能效果好的特性。以雙酚A環氧乙烯基酯879(購于上海富晨化工有限公司)為基體,利用雙酚A環氧乙烯基酯879良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能,通過真空灌注設備成型,制得高強聚乙烯增強防彈卡片。
其中所述的高強聚乙烯纖維織物為3D三層正交織物和高強聚乙烯UD布。所述的高強聚乙烯纖維3D三層正交織物的織造是采用高強聚乙烯纖維(購于寧波大成新材料股份有限公司)與高強聚乙烯纖維包纏線為緯紗,高強聚乙烯纖維與高強聚乙烯纖維包纏線為經紗,首先根據經紗和緯紗的交織層數確定各層經紗和緯紗的交織規律,畫出高強聚乙烯纖維3D三層正交織物的結構示意圖;再根據高強聚乙烯纖維3D三層正交織物的結構示意圖畫出高強聚乙烯纖維3D三層正交織物的織物組織圖、上機圖,最后在SL800半自動織物試樣機上織造得到高強聚乙烯纖維3D三層正交織物。其中高強聚乙烯UD布的面密度是0.690kg/m2。所述的真空灌注工藝的真空度為-0.1Mpa,灌注時間是40min。
本實施例的一種等離子體處理的高強聚乙烯增強的防彈卡片的制備方法,充分利用高強聚乙烯纖維分子量極高,纖維密度低,高比強度,斷裂功大,具有很強的吸收能量的能力,撓曲壽命長的特性以及雙酚A環氧乙烯基酯879良好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開裂性能。通過改變高強聚乙烯纖維織物的組織結構、組合方式得到不同類型的防彈卡片同時保證所制得的防彈卡片具有質量輕、卡片薄、便于攜帶、吸能好,有效防護人的胸部等重要部位。此外采用真空灌注工藝固化得到的防彈制品具有防彈性能優異、質量穩定性好、生產效率高的特點,使其防彈卡片將會在軍人、武警、警察等人中廣泛推廣應用。

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等離子體 處理 高強 聚乙烯 增強 防彈 卡片 制備 方法
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