[发明专利]一种微孔板的复合材料，微孔板、轻型防弹装甲及其制作方法

权利要求书

1.一种轻型防弹装甲，其特征在于：该防弹装甲包括四个部分，第一部分和第三部分均为弹性体层（1），第二部分为陶瓷层（2），第四部分为微孔板层（3）；

第一部分和第三部分的弹性体层（1）为弹性体树脂，该弹性体树脂厚度为1-15mm；

第二部分的陶瓷层（2）为防弹陶瓷，该防弹陶瓷为一层或者多层的组合；

第四部分的微孔板层（3）为使用复合材料制成的微孔板，复合材料为经过石墨烯改性的超高分子量聚乙烯材料制成，其中，石墨烯为经过烷烃链接枝改性的氧化石墨烯,石墨烯占超高分子量聚乙烯的质量百分数为0.5%-10%；超高分子量聚乙烯的重均分子量为1×10⁵-1×10⁶,该微孔板为单层或者多层的组合，多层的各层之间通过胶黏剂粘结，该微孔板的单层单元结构为使用复合材料制成的板状结构，板状结构上有微孔，微孔板的孔径大小为0.15μm，孔隙率为35%；

所述轻型防弹装甲的第一部分和第三部分通过喷涂的方式施加于第二部分之上，并通过胶接的方式与第四部分连接。

2.根据权利要求1所述的轻型防弹装甲，其特征在于：微孔板为5层3mm厚的微孔板胶接所得。

3.根据权利要求1所述的轻型防弹装甲，其特征在于：所述弹性体树脂为聚氨酯树脂或者聚脲树脂。

4.根据权利要求1所述的轻型防弹装甲，其特征在于：所述防弹陶瓷为Al₂O₃ 、SiC 或B₄C中的一种或者几种。

5.一种如权利要求1所述的微孔板的制作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一：将经过烷烃链接枝改性的氧化石墨烯，分散在石蜡油中，并通过高速搅拌使其均匀分散；

步骤二：在步骤一的混合液中加入超高分子量聚乙烯得混合物，搅拌均匀后，将混合物加热到80-120℃，并在此温度下持续搅拌3-8小时，待超高分子量聚乙烯在石蜡油中充分溶胀后，将混合物加入挤出机中挤出熔体，所述混合物中固体与石蜡油的质量比为1:1-1:5；

步骤三：将挤出的熔体送入双向拉伸机，在100-140℃下进行双向同步拉伸或者分步拉伸，拉伸倍率为2-20，得到厚度为0.5-10mm的片材；

步骤四：使用汽油或者四氯化碳为萃取剂萃取除掉片材中的石蜡油，得到微孔板。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于：在步骤二中，混合物中的固体为石墨烯和超高分子量聚乙烯,在步骤四中, 使用汽油为萃取剂萃取除掉片材中的石蜡油，得到微孔板。

7.一种如权利要求1所述的轻型防弹装甲的制作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

①步骤一：选择厚度为一层或者多层的防弹陶瓷层，在陶瓷板两面喷涂弹性体树脂，喷涂厚度为1-15mm，即获得复合板材；

②步骤二：将经过烷烃链接枝改性的氧化石墨烯，分散在石蜡油中，并通过高速搅拌使其均匀分散；

③步骤三：在②步骤二的混合液中加入超高分子量聚乙烯得混合物，搅拌均匀后，将混合物加热到80-120℃，并在此温度下持续搅拌3-8小时，待超高分子量聚乙烯在石蜡油中充分溶胀后，将混合物加入挤出机中挤出熔体，所述混合物中固体与石蜡油的质量比为1:1-1:5，其中超高分子量聚乙烯的重均分子量为1×10⁵-1×10⁶；

④步骤四：将挤出的熔体送入双向拉伸机，在100-140℃下进行双向同步拉伸或者分步拉伸，拉伸倍率为2-20，得到厚度为0.5-10mm的片材；

⑤步骤五：使用汽油或者四氯化碳为萃取剂萃取除掉片材中的石蜡油，得到微孔板；

⑥步骤六：将①步骤一所得的复合板材与1层或者多层⑤步骤五所得的微孔板通过胶黏剂粘合成型得到轻型防弹装甲。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于：所述①步骤一中防弹陶瓷层为厚度为13mm 的B₄C防弹陶瓷，弹性体树脂为聚脲弹性体LineX且喷涂厚度为5mm；所述③步骤三中在混合液中加入超高分子量聚乙烯得混合物，搅拌均匀后，将混合物加热到100℃，并在此温度下持续搅拌6小时，待超高分子量聚乙烯在石蜡油中充分溶胀后，将混合物加入挤出机中挤出熔体，所述混合物中三者的质量比为：石墨烯：超高分子量聚乙烯：石蜡油=1:19：80，其中超高分子量聚乙烯的重均分子量为8.7×10⁵；所述④步骤四中将挤出的熔体送入双向拉伸机，在120℃下进行双向同步拉伸，拉伸倍率为5，得到厚度为3mm的片材；所述⑤步骤五中使用汽油为萃取剂萃取除掉片材中的石蜡油，得到微孔板，所得微孔板孔径大小为0.15μm，孔隙率为35%；所述⑥步骤六中将①步骤一所得的复合板材与5层⑤步骤五所得的微孔板通过胶黏剂粘合成型得到轻型防弹装甲。