[发明专利]一种阻燃型芳纶防弹复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃型芳纶防弹复合材料及其制备方法。该阻燃型芳纶防弹复合材料包括阻燃型树脂基体和高性能芳纶纤维。该阻燃型芳纶防弹复合材料是将高性能芳纶纤维与阻燃型树脂制备的无纬布以多层物理叠合或多层模压的方式复合。本发明所采用的阻燃型树脂基体利用反应型阻燃剂和交联剂，通过羧基和氨基等基团反应，提高了体系的相容性，并采用改性纳米三氧化二锑作为协同阻燃剂，提高树脂的阻燃性能，所得阻燃水性树脂体系与高性能纤维复合后制备的芳纶防弹复合材料为本质阻燃材料，具有阻燃效率高，且燃烧过程中无有毒有害物质产生。

技术领域

本发明属个体防护与特种装备领域，涉及到一种阻燃型芳纶防弹复合材料及其制备方法。

背景技术

在战争或恐怖袭击的威胁中，火灾常在所难免。这就要求所穿防护服、防护装备具备一定的阻燃性。而在民用领域，随着城市化建设的推进，城市人口密度增大，火灾更是频繁发生，特别是地铁、医院、银行等人流聚集的公共场所，火灾发生时，具备阻燃功能的防护服，在防弹或防刺的同时也能为穿着者提供防火保护。因此，国内外市场对于阻燃防护材料需求量逐年增加。

在现有技术中，改善防弹材料阻燃性能的方法大体有两种：一是添加阻燃结构来提供整体的阻燃性能，但这种方法并未从本质上改变防弹材料的阻燃性能，且增加了材料的整体重量；另一种方法是在防弹材料所用的基体中添加阻燃剂，却降低了材料的防弹性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃型芳纶防弹复合材料及其制备方法。不仅赋予芳纶防弹材料阻燃性能，还没有引起防弹性能的减弱，克服了现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：制备一种阻燃型芳纶防弹复合材料，包括阻燃型树脂基体和高性能芳纶纤维。所述阻燃型树脂基体为水性聚氨酯、水性环氧树脂、丙烯酸酯中的两种或两种以上的混合物与阻燃剂以一定比例反应制得的树脂体系。

所述的一种阻燃型芳纶防弹复合材料，采用的阻燃型树脂基体为水性聚氨酯、水性环氧树脂、丙烯酸酯中的两种或两种以上的混合物与阻燃剂以一定比例反应制得的树脂体系。

作为本发明的一种阻燃型芳纶防弹复合材料及其制备方法，在阻燃型树脂基体中阻燃剂的质量分数为5％～20％。

作为本发明的一种阻燃型芳纶防弹复合材料及其制备方法，所述阻燃剂，为为改性三氧化二锑、含磷阻燃剂、硅系阻燃剂的复配体系。

作为本发明的一种阻燃型芳纶防弹复合材料及其制备方法，采用阻燃型树脂基体和高性能芳纶纤维制备的本质阻燃的芳纶无纬布，以多层物理叠合或多层模压复合而成。

作为本发明的一种阻燃型芳纶防弹复合材料及其制备方法，包含的本质阻燃的芳纶无纬布层数为20-50层。

具体实施方式

本发明的实施例及说明用于解释本发明，并不作为对本发明的不当限定。

实施例1

制备阻燃剂复配体系，并将其加入到为水性聚氨酯和水性环氧树脂的混合物中，控制阻燃剂的质量分数为5％，搅拌使其充分反应后得到阻燃型树脂基体。将高性能芳纶纤维与所得阻燃型树脂基体加入到辊筒机对应位置，采用无纬布制造方法制备本质阻燃的芳纶无纬布，并以26层物理叠合，得到阻燃型芳纶防弹复合材料。采用氧指数测定法来测试芳纶无纬布的阻燃性能，根据NIJ0101.06中IIIA级防弹标准进行实弹测试。

实施例2

制备阻燃剂复配体系，并将其加入到水性聚氨酯和丙烯酸酯的混合物中，控制阻燃剂的质量分数为10％，搅拌使其充分反应后得到阻燃型树脂基体。将高性能芳纶纤维与所得阻燃型树脂基体加入到辊筒机对应位置，采用无纬布制造方法制备本质阻燃的芳纶无纬布，采用氧指数测定法来测试芳纶无纬布的阻燃性能，并将28层叠合后采用模压工艺复合，得到阻燃型芳纶防弹复合材料。根据NIJ0101.06中IIIA级防弹标准进行实弹测试。