[发明专利]一种吸波插层材料复合防弹装甲板的制备方法

说明书

本发明公开了一种吸波插层材料复合防弹装甲板的制备方法，具体包括以下步骤：（1）配料；（2）将PE粒料加入开炼机中预热，待粒料熔融包辊后，打卷；（3）加入石墨烯和碳纳米管预混，打三角包（4）将预混料冷却放入模具中，压制成一定厚度的板材，冷却，裁切；（5）采用复合热成型，将板材按一定的排布方式放入超高分子量聚乙烯层间，压制成型（6）测试；以超高分子量聚乙烯（UHMWPE）为基体材料，以石墨烯、多壁碳纳米管作为吸波剂，插入聚乙烯材料层压成型，使得两者相有效结合，得到性能更优的防弹装甲材料，采用先开炼后热压的工艺制备出单组分单层复合材料，不仅能够弥补单层材料吸波性能不足，提高设计灵活性，还可以降低整体材料密度。

技术领域

本发明属于隐身防弹材料制备技术领域，涉及一种吸波插层材料复合防弹装甲板的制备方法。

背景技术

高分子材料由于具有已加工成型、环境适应性强的特点，常被用作基体材料，加入吸波剂，增强体、助剂等制备吸波复合材料。其中基体材料起到赋予材料外形，分散载荷的作用，而电磁波吸收剂主要与磁场相互作用，产生能量损耗。

聚乙烯性质柔软且加工性能优良，适合通过加热模压成型多层结构材料，因此是一种制备多层结构的理想基体。此外，由于分子是非极性的，介电损耗小，通常可以看似做无耗材料，有助于对吸波材料的电磁特性进行设计而不引入其他干扰因素。采用石墨烯和碳纳米管两种填料不仅密度低、耐腐蚀，还有优异的导电性、力学性能，能弥补磁损耗型吸波剂用量大，密度大、不耐腐蚀等缺点。

基于现有的聚乙烯防弹复合板材的制备工艺，采用合适的树脂胶黏剂，可以把吸波插层材料有效的加入板材中，在原有防弹材料的基础上添加隐身功能，厚度和重量都未有太大提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种吸波插层材料复合防弹装甲板的制备方法，该制备方法简单易行，采用石墨烯和多壁碳纳米管为吸波材料，插入聚乙烯材料层压成型，使得两者相有效结合，得到性能更优的防弹装甲材料。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种吸波插层材料复合防弹装甲板的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）配料

根据所需吸波能力准备原材料，所述的原材料包括PE粒料、石墨烯、碳纳米管及填料，按质量百分比计：PE粒料：80%-82%，石墨烯：12%-15%，碳纳米管：6%-8%，填料：3%-5%，以上各组分之和为100%；

（2）PE粒料预混

打开开炼机，调节温度至160-170℃之间，将PE粒料放入到开炼机中预热3-5min，待粒料部分熔融包辊后，用铜刀划开，打卷，反复塑炼，待熔料表面光滑无破洞后，停止；

（3）共混

将石墨烯和碳纳米管倒入辊筒中，与步骤（2）PE熔料共混，反复打三角包，预混料多次开炼12-15min后，将辊距调节至1.5-2mm成片，冷却；

（4）吸波插层材料的制备

将混炼好的成片样品放入模具中，设置平板硫化机160-180℃，压力8-10MPa压制成一定厚度的板材；

（5）复合热成型

将制成的板材按一定的排布插入超高分子量聚乙烯纤维PEUD布中，涂覆树脂胶黏剂进行压制，冷却固化成型得到成品；

（6）性能测试

对冷却固化成型的板材进行隐身吸波性能测试: 18mm厚度板材，RLmin为-27.8dB，EB为2.8GHz。

本发明进一步限定的技术方案为：