[发明专利]一种防弹成型件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及个人防护装备的制备方法，具体涉及一种防弹成型件的制备 方法。

背景技术

防弹成型件是指防弹衣、防弹头盔等在特定环境下为了保证人的生存而 穿戴的个体防护装备，它能吸收和耗散弹头、破片的动能，阻止穿透，有效 保护人体的受防护部位。

传统钢制材料的防护装备虽然能够满足防弹要求，但是由于钢制材料具 有重量大、刚性太强及舒适性差缺点，不但会令使用者的活动能力受到限制， 而且还存在跳弹伤人的危险。随着材料科学的不断进步，芳纶(Kevlar)纤 维和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维等高科技合成纤维的问世为防弹材 料的发展带来了革命性的变化，这类合成纤维与钢铁材料相比都具有较高的 比强度和比模量，因此能量吸收能力远胜于钢铁材料，用于制作防弹衣或防 弹头盔等个体防护装备时，质量较轻，舒适性强，使用者的活动能力不会受 到限制。研究表明，超高分子量聚乙烯纤维的防弹性能超过以Kevlar为代表 的芳族聚酰胺纤维。而且，超高分子量聚乙烯纤维比芳纶纤维的耐气候老化 性能越好，并且不吸水，不吸潮，因而对环境的适应性更好。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维也称高强高模聚乙烯(HSHMPE) 纤维或伸长链(ECPE)聚乙烯纤维，是指相对分子质量在(1～7)×10⁶的 聚乙烯，经纺丝-超拉伸后制成的超高分子质量聚乙烯纤维。由超高分子量纤 维制成的无纬布(又称UD布，或者经向布，单向布)因为具有良好的能量 吸收能力而广泛用于防弹成型件中。无纬布是由美国联合信号(Allied Signal) 公司发明的技术，又称单项排列技术。制备无纬布复合材料时，先将超高分 子量聚乙烯纤维在一个方向并排与树脂复合制成无纬布，然后再将多层无纬 布叠加，放在模具内，在一定温度和压力下热压成型，相邻无纬布纤维排列 成非零角度。由于无纬布中没有连接点，因此子弹产生的应力波不会因为共 振而叠加，有利于消释子弹的动能。

中国专利CN1182012A公开了一种采用聚乙烯纤维制作防弹产品的方 法，在该专利中，先将多层超高分子量聚乙烯纤维无纺布在110℃～120℃时 施加10t～20t压力进行多次预压成型，然后再将多次预压后的无纺布升温到 125℃～130℃，施加200t的压力保温保压定型，冷却后制成防弹产品。由于 无纺布之间不可避免的存在空气，因此直接预压成型时，在内部会留有孔隙 等缺陷。

中国专利CN1515869A公开了一种无纬布防弹头盔的制作方法，在该专 利中，将多层超高分子量聚乙烯纤维无纺布正交叠加后，先施加5MPa的压 力使空气逸出，再升温到125℃～130℃后施加18MPa～20MPa的压力保温保 压，冷后后得到防弹头盔。该技术对专利CN1182012A进行了改进，在成型 前先对无纬布加压使空气逸出然后再进行热压定型，可以减少复合材料的缺 陷。但是，该技术没有预压成型过程，由于无纬布中的树脂与纤维的复合并 不是很均匀的，而预压成型可以使树脂在纤维中分布的更加均匀，因此该方 法会增加防弹件的缺陷，降低防弹成型件的防弹性能。

因此，需要一种可以减少缺陷，提高防弹性能的防弹成型件的制备方法。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种可以减少缺陷，提高防弹性能的 防弹成型件的制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种防弹成型件的制备方法，包括 步骤：

a)将两层以上高性能纤维无纬布叠加，施加0.1MPa～1MPa的压力后使 无纬布之间的空气逸出，再将无纬布升温至110℃～120℃后施加1MPa～ 3MPa的压力进行预压成型；

b)将预压成型后的无纬布在温度为120℃～130℃、压力小于0.5kpa的 真空条件下保温20min～120min；

c)将真空处理后的无纬布在温度为120℃～130℃的热压模具内施加 10MPa～20MPa的压力保温保压20min～60min后，冷却至室温得到防弹成 型件。