[发明专利]一种头盔及其制备方法

说明书

一种头盔及其制备方法，该头盔包括盔体，所述盔体包括由外至内依序层叠设置的第一能量抵消层、吸能层、刚性层和第二能量抵消层，其中，所述第一能量抵消层包括第一纤维织物预浸料，以及附着在所述第一纤维预浸料远离所述吸能层一侧的第一纳米刚性涂层；所述吸能层包括层叠设置的若干层超高分子量聚乙烯机织布预浸料；所述刚性层包括层叠设置的若干层第三纤维织物预浸料；所述第二能量抵消层包括设置于所述刚性层一侧的第二纤维织物预浸料，以及附着在所述第二纤维织物预浸料远离所述刚性层一侧的第二纳米刚性涂层。本发明具备优异的抗穿刺能力，且面密度底，重量轻，穿刺后着靶点凹陷小，具有极佳的防护能力。

技术领域

本发明涉及头部防护装备技术领域，特别是涉及一种头盔及其制备方法。

背景技术

飞行保护头盔作为飞行员的头部防护装备，对飞行员生命安全提供至关重要的保护，飞行过程中，一旦突发意外，飞行员进行弹射救生时，其过程会伴随大量不同形状且比较尖锐的座舱碎片对头部的撞击，为保证飞行员生命安全，有效阻隔尖锐物体对飞行员头部的伤害，需要为飞行员研制重量更轻，防护性能更强的头盔；

头盔系统中，对防护性能起决定作用的是头盔盔体，传统飞行员头盔盔体，多采用单一短纤材料，防护能力差，受尖锐物体穿刺后，着靶点位凹陷变形大，容易对飞行员头部产生二次伤害。如果想要改善防护性能，就必须增加铺层数量，这样的方式，导致头盔盔体面密度较大，约为3kg/m²，进而导致头盔重量重，长期佩戴，飞行员脊椎易受到损伤。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种防护性能强，且质轻的头盔及其制备方法。

一种头盔，包括盔体，所述盔体包括由外至内依序层叠设置的第一能量抵消层、吸能层、刚性层和第二能量抵消层，其中，

所述第一能量抵消层包括第一纤维织物预浸料，以及附着在所述第一纤维预浸料远离所述吸能层一侧的第一纳米刚性涂层；

所述吸能层包括层叠设置的若干层超高分子量聚乙烯机织布预浸料；

所述刚性层包括层叠设置的若干层第三纤维织物预浸料；

所述第二能量抵消层包括设置于所述刚性层一侧的第二纤维织物预浸料，以及附着在所述第二纤维织物预浸料远离所述刚性层一侧的第二纳米刚性涂层。

进一步的，上述头盔，其中，所述第一纤维织物预浸料和所述第二纤维预浸料为芳纶纤维织成的正交平纹机织布预浸料。

进一步的，上述头盔，其中，所述第三纤维预浸料为碳纤维预浸料。

进一步的，上述头盔，其中，所述盔体中不同层间的预浸料按0°～15°交叉铺层粘接。

进一步的，上述头盔，其中，所述盔体的面密度为1.8kg/m²～2kg/m²。

进一步的，上述头盔，其中，制备预浸料的树脂基体为酚醛树脂、环氧树脂及其改性树脂中的一种。

进一步的，上述头盔，其中，所述第一能量抵消层、所述吸能层、所述刚性层和所述第二能量抵消层之间通过热固性树脂粘合剂胶合为一体。

本发明还提供了上述任意一项所述的头盔的制备方法，包括：

a.将第一纤维织物预浸料、若干层超高分子量聚乙烯机织布预浸料、若干层第三纤维织物预浸料和第二纤维织物预浸料的预浸料按照顺序逐层铺设在用于盔体成型的硅胶气袋模具上，以形成复合层板结构的盔体；

b.将铺设在硅胶气袋模具的盔体放入金属外模具中，将金属外模升温到85±5℃，同时向硅胶气袋模具中重启加压，压力为75±5bar，保压180±10s，得到初步成型的头盔；

c.取出初步成型的盔体，并进行切边和毛刺处理；