防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及防彈領(lǐng)域，特別涉及一種防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板。
【背景技術(shù)】
[0002]在防彈領(lǐng)域中，超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料是一種非常理想的防彈材料。超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料防彈板(即PE防彈板)通常采用超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)熱壓制成，其具有防彈能力強(qiáng)，受彈后不跳彈，重量輕，耐低溫性能卓越，耐水性、耐光照且耐濕熱性能好等特點(diǎn)。鑒于此，超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料是目前市面上防彈性能最佳、綜合性能最好的纖維防彈材料，已廣泛應(yīng)用于單兵防護(hù)裝備及飛機(jī)、車(chē)輛、船只等設(shè)備的各類(lèi)防護(hù)。
[0003]然而，由于受到聚乙烯本身分子結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的“先天性”缺陷的制約，PE防彈板的耐高溫能力較差，更不具備防火阻燃的能力。例如，PE防彈板在80°C以上時(shí)，防彈性能會(huì)出現(xiàn)明顯的下降。在比如，在環(huán)境溫度升至150°C以上時(shí)，PE復(fù)合材料會(huì)出現(xiàn)熔融現(xiàn)象，這就完全喪失了防彈能力。
[0004]因此，基于上述缺陷，PE防彈板的應(yīng)用范圍受到了很多限制。同時(shí)，由于許多防護(hù)裝備對(duì)防火也有一定的要求，所以目前只能被迫使用一些其他材料，或者在PE防彈板的外側(cè)再額外加裝一些防火的材料。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，額外加裝的防火材料往往需要占用較大的空間和重量，這就為防彈板的整體設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多不便。
[0005]由此可見(jiàn)，如果PE防彈板能都?jí)蚩朔安环阑?、不耐熱”的缺陷，則可以極大的擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待于解決的問(wèn)題，對(duì)于推進(jìn)防彈技術(shù)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中聚乙烯防彈板具有防火且不耐熱等缺陷，提供一種防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板。
[0007]本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的:一種防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板，其特點(diǎn)在于，其包括防彈層和防火層，所述防火層結(jié)合在所述防彈層上，所述防彈層采用超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料熱壓成型，所述防火層采用無(wú)機(jī)材料制成。
[0008]較佳地，所述防火層包括至少一層玻纖布和至少一層無(wú)機(jī)料，每?jī)蓪铀霾＠w布之間敷設(shè)有一層所述無(wú)機(jī)料。此處所述無(wú)機(jī)料具有防火和耐高溫的作用，可以通過(guò)所述無(wú)機(jī)料與玻纖布粘合，當(dāng)然也可以將兩層不同材料粘結(jié)在一塊。
[0009]較佳地，所述防彈層在120_135°C、15MPa的壓強(qiáng)下經(jīng)過(guò)I小時(shí)熱壓成型。
[0010]較佳地，所述防彈板還包括隔熱層，所述隔熱層結(jié)合在所述防彈層和所述防火層之間。
[0011]較佳地，所述隔熱層和所述防彈層之間設(shè)有至少一層玻纖布，所述玻纖布上敷設(shè)有無(wú)機(jī)料。
[0012]較佳地，所述防彈層在120_135°C、15MPa的壓強(qiáng)下經(jīng)過(guò)2小時(shí)熱壓成型。
[0013]較佳地，所述防彈板還包括緩沖層，所述緩沖層結(jié)合在所述隔熱層和所述防彈層之間，所述緩沖層采用多孔材料制成。
[0014]較佳地，所述防彈層上還設(shè)有多層超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合布，所述防彈層與所述超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合布熱壓成為一體。
[0015]較佳地，所述隔熱層和所述緩沖層之間設(shè)有至少一層玻纖布，所述玻纖布上敷設(shè)有無(wú)機(jī)料。
[0016]較佳地，所述防彈層在120_135°C、15MPa的壓強(qiáng)下經(jīng)過(guò)3小時(shí)熱壓成型。
[0017]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板由多層具有不同功能的材料組成，其有效地將防彈層和防火層結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)聚乙烯防彈板既防火又耐熱。各功能層之間的界面結(jié)合并不依賴(lài)額外的膠黏劑，通過(guò)特定的工藝，可以使得各功能層之間緊密結(jié)合，不會(huì)因材料長(zhǎng)期存放而產(chǎn)生分離。采用本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板與現(xiàn)有的防彈板相比，其大大減輕了重量，進(jìn)而提高了裝備的機(jī)動(dòng)性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板的實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0022]實(shí)施例一:
[0023]例如，某軍用作戰(zhàn)設(shè)備要求防彈材料同時(shí)具備以下要求:
[0024]第一、在1m距離內(nèi)防御79式微型沖鋒槍、51B式鋼芯彈以515m/s速度的多發(fā)彈打擊。
[0025]第二、接觸800°C火焰10秒內(nèi)不會(huì)融化或變形。
[0026]由于傳統(tǒng)的纖維基防彈復(fù)合材料均無(wú)法滿(mǎn)足上述第二項(xiàng)的防火要求，因此常規(guī)的防彈材料只能采用厚度為2.5mm的裝甲鋼，這樣防護(hù)層的總面密度達(dá)到20kg/m2。
[0027]然而，采用本實(shí)施例的超高分子量聚乙烯防彈板100可以將防護(hù)層的總面密度減低至13kg/m2，大大減輕重量，進(jìn)而提高裝備的機(jī)動(dòng)性。
[0028]圖1為本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，其具體結(jié)構(gòu)為:本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板100包括防彈層110和防火層120。其中，防火層120結(jié)合在防彈層110上，特別地此處防彈層110采用超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料熱壓成型，防火層120采用無(wú)機(jī)材料制成。
[0029]優(yōu)選地，防火層120包括至少一層玻纖布和至少一層無(wú)機(jī)料，每?jī)蓪铀霾＠w布之間敷設(shè)有一層所述無(wú)機(jī)料。
[0030]進(jìn)一步具體地，防彈層110通過(guò)超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料在120-135?的溫度，以及15MPa的壓強(qiáng)下，經(jīng)過(guò)I小時(shí)熱壓成型。防火層120采用的無(wú)機(jī)料是通過(guò)預(yù)處理煤質(zhì)煅燒高嶺土和無(wú)機(jī)物溶液混合均勻后制得。在將防火層120結(jié)合在防彈層110上時(shí)，取已經(jīng)制成的防彈層110放入模具中，將所述無(wú)機(jī)料平鋪在防彈層110上，再平鋪一層玻纖布，然后再敷上一層無(wú)機(jī)料。根據(jù)需要可以根據(jù)上述方式鋪設(shè)多層玻纖布，優(yōu)選地為鋪設(shè)5層玻纖布，最后一道敷料刮平。為了提高其強(qiáng)度，待硬化到一定程度后，進(jìn)一步加壓壓平。
[0031]通過(guò)上述方式獲得所述防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板，在所述防彈板脫模后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
[0032]實(shí)施例二:
[0033]例如，某軍用作戰(zhàn)設(shè)備要求防彈材料同時(shí)具備以下要求:
[0034]第一、在10m距離外防御56式半自動(dòng)步槍、56式低碳鋼芯彈以680m/s速度的多發(fā)彈打擊。
[0035]第二、外側(cè)經(jīng)1000°C火焰烘烤20分鐘，防護(hù)層不會(huì)失去防彈能力，內(nèi)側(cè)溫度不高于 60。。。
[0036]由于傳統(tǒng)的纖維基防彈復(fù)合材料均無(wú)法滿(mǎn)足上述第二項(xiàng)的防火和隔熱的要求，因此常規(guī)的防彈材料只能采用厚度為4.5mm的裝甲鋼，并且在裝甲鋼外層加裝額外的隔熱材料，這樣防護(hù)層的總面密度就達(dá)到45kg/m2。
[0037]然而，采用本實(shí)施例的超高分子量聚乙烯防彈板200可以將防護(hù)層的總面密度減低至28kg/m2，大大減輕重量，進(jìn)而提高裝備的機(jī)動(dòng)性。
[0038]圖2為本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，其具體結(jié)構(gòu)為:本實(shí)用新型防火耐熱的超高分子量聚乙烯防彈板200包括防彈層210、防火層220及隔熱層230。其中，防火層220位于防彈層210上方，隔熱層230結(jié)合在防彈層210和防火層220之間。特別地，此處防彈層210采用超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料熱壓成型，防火層220采用無(wú)機(jī)材料制成。
[0039]優(yōu)選地，在隔熱層230和防彈層210之間設(shè)置至少一層玻纖布，所述玻纖布上敷設(shè)有無(wú)