[发明专利]一种防火绝热阻燃超高分子量聚乙烯防弹板及其制作方法

说明书

本发明提供了一种制备防火绝热阻燃超高分子量聚乙烯防弹板，包括PE板、无机纤维布、阻燃涂层和封装层；所述PE板置于防弹板的核心层，无机纤维布、阻燃涂层和封装层依次包裹PE板1上；PE板为多层PE单向布，按照0°，45°，90°，135°，进行循环铺覆，且在每层PE单向布之间均匀刮涂一层微米级氧化锆颗粒。本发明的有益效果是：a.在PE板的制备过程中，增加氧化锆，可提高PE板的刚度和耐冲击性能，使得防弹吸能提升5~10%；b.模压通过表面粘接无机纤维布，改善PE板表面的惰性，使得阻燃涂料与PE板结合的更牢固；c.最终成型的PE板，可在800～1000℃的火焰下，烧10min，不产生熔滴，PE板上的烧蚀扩散面积≤50mm。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域，特别涉及一种复合材料及其OOA制备方法。

背景技术

在目前市面上，用于防弹领域的纤维材料主要是芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维，其中超高分子量聚乙烯纤维其断裂伸长低、断裂功大，具有很强的吸收能量的能力，故具备优异的抗冲击性，其冲击吸收能比对位芳纶纤维高近一倍。但是，超高分子量聚乙烯纤维在高温（超过150℃）条件下，防弹性能显著下降；在有明火的情况下，PE纤维会燃烧，并且产生明显的熔滴，在作为防弹材料使用时，在爆炸产生的高温破片或其他可燃物，散落到PE板表面，会使得PE板防弹性能显著降低，若可燃物散落到PE板表面，PE板会燃烧，产生熔滴，扩大火势的蔓延。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提出一种制备防火绝热阻燃超高分子量聚乙烯防弹板。

本发明的另一个发明目的是提供一种防火绝热阻燃超高分子量聚乙烯防弹板及其制作方法。

本发明的技术方案是：

一种制备防火绝热阻燃超高分子量聚乙烯防弹板，包括PE板、无机纤维布、阻燃涂层和封装层；

所述PE板置于防弹板的核心层，所述无机纤维布、阻燃涂层和封装层依次包裹PE板1上；

所述PE板为多层PE单向布，按照0°，45°，90°，135°，进行循环铺覆，且在每层PE单向布之间均匀刮涂一层微米级氧化锆颗粒。

进一步地，上述阻燃涂料为双组份无溶剂改性环氧膨胀型阻燃涂料，质量比A:B=100:7.5～15，用量为800～1500g/㎡。

进一步地，上述单面封装层的总重量不超过1.3kg/㎡，厚度不超过0.4mm。

一种制备防火绝热阻燃超高分子量聚乙烯防弹板的方法；

S1、制备PE板：

将多层PE单向布，按照0°，45°，90°，135°，进行循环铺覆，且在每层PE单向布之间均匀刮涂一层微米级氧化锆颗粒，待铺覆好的带有氧化锆的多层PE单向布在模压机上进行升温模压成型，具体升温和加压过程如下：

a.入模：将以上铺覆好的PE单向布，送入模压机的模具中，压力为5~8MPa，温度由0℃~100℃；在此过程中需要经过2~3次减压至0 MPa（俗称排气处理，防止制成的PE板中因含有空气，形成空泡影响后续的成型PE板的质量）；

b.预热：待PE单向布温度升至110℃，压力增加至15MPa，压力不变，保温10~15min；在此过程中，随着温度的升高，压力表的示数会降低，需严格监控PE单向布的温度以及压力表示数保证预热过程；

c.热压：待PE单向布温度升至120～130℃，压力增加至22MPa，压力不变，保温0.5~1h；

d.冷却：压力不变，自然降温或冷水循环降温，待PE单向布降温至50℃以下，压力降为0MPa，取出即为PE板；

其中a.PE单向布的克重为130±10g/㎡，需进行以上19个循环铺覆，可制成面密度约10kg/㎡的PE板；

b.氧化锆粒径在50～300微米为最佳，刮涂量占成型后PE板的重量比≤1.5%；

S2、PE板表面覆盖无机纤维布