[发明专利]用于防弹的聚氨酯-纤维复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于防弹的聚氨酯-纤维复合材料，其特征在于，包括下列组分：

组分 质量百分数

纤维 20％-60％

聚氨酯组合料 40％-80％；

所述聚氨酯组合料是由A组分和B组分按体积比1-10：1混合而成；所述A组分是由40wt.％-60wt.％的异氰酸酯和40wt.％-60wt.％的聚合物多元醇合成的异氰酸酯预聚体；所述B组分是由25wt.％-30wt.％的扩链剂、20wt.％-45wt.％的气凝胶、0.1wt.％-1wt.％的分散剂、20wt.％-30wt.％的填料和0.1wt.％-1wt.％的催化剂混合而成。

2.根据权利要求1所述的防弹的聚氨酯-纤维复合材料，其特征在于，包括下列组分：

组分 质量百分数

纤维 25％-55％

聚氨酯组合料 45％-70％；

所述聚氨酯组合料是由A组分和B组分按体积比1-5：1混合而成；所述A组分是由40wt.％-60wt.％的异氰酸酯和40wt.％-60wt.％的聚合物多元醇合成的异氰酸酯预聚体；所述B组分是由27wt.％-28wt.％的扩链剂、22wt.％-43wt.％的气凝胶、0.2wt.％-0.8wt.％的分散剂、22wt.％-29wt.％的填料和0.4wt.％-0.6wt.％的催化剂混合而成。

3.根据权利要求1或2所述的防弹的聚氨酯-纤维复合材料，其特征在于，所述纤维为芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维和碳化硅纤维中的一种或多种。

4.一种用于防弹的聚氨酯-纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取40wt.％-60wt.％的异氰酸酯和40wt.％-60wt.％的聚合物多元醇，将所述聚合物多元醇加热至100-120℃，抽真空脱水1-2h，充入氮气后冷却至室温，加入所述异氰酸酯，加热至60-90℃，保温并搅拌，反应2-5h，将温度降到40-50℃，出料封装得到A组分；

(2)将扩链剂、分散剂、气凝胶、填料和催化剂加入到容器中，用高速分散机分散15-60min，出料封装得到B组分，上述各组分的质量百分数为：

(3)将所述A组分和所述B组分混合均匀，得到聚氨酯组合料；

(4)将纤维放置在模具的型腔后合模，将模具型腔中的空气抽净，将所述聚氨酯组合料高压注入模具型腔，对模具加压并保压60-600s，待聚氨酯树脂固化后脱模，得到聚氨酯-纤维复合材料。

5.根据权利要求4所述的防弹的聚氨酯-纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的成型模具为金属模具，模具温度控制在50-150℃。

6.根据权利要求4所述的防弹的聚氨酯-纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的纤维铺设量为50-500g/m²。

7.根据权利要求4所述的防弹的聚氨酯-纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的纤维铺设层数为3-30层。

8.根据权利要求4所述的防弹的聚氨酯-纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的注射压力为1×10⁷-3×10⁷Pa。