[发明专利]一种防弹复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺纤维/超高分子量聚乙烯纤维防弹复合材料，具有如下结构：

依次包括以下层结构，迎弹层、界面层、中间层、界面层、背弹层，其特征在于：

所述迎弹层和背弹层的增强纤维为高强高模聚酰亚胺纤维；

所述中间层的增强纤维为超高分子量聚乙烯纤维，以所述中间层的厚度为基准，所述迎弹层和背弹层的总厚度与中间层厚度相比在0.2-1之间；

所述迎弹层、中间层和背弹层均由纤维面内单向排列、层间正交铺设制成，所述界面层是两种不同纤维在交界处，由两种纤维的表层与为了增强界面粘接强度而引入的热塑性树脂膜共同组成的界面；

所述防弹复合材料的迎弹层和背弹层的组成相同，为由高强高模聚酰亚胺纤维为增强体的树脂基复合材料，所述中间层为由超高分子量聚乙烯纤维为增强体的树脂基复合材料。

2.根据权利要求1所述的防弹复合材料，其特征在于，所述迎弹层和背弹层的厚度比例为1：0.9-1。

3.根据权利要求1所述的防弹复合材料，其特征在于，所述树脂基复合材料的基体为聚氨酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛酯类树脂、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、聚碳酸酯树脂中的一种或多种热塑性树脂。

4.根据权利要求1所述的防弹复合材料，其特征在于，所述迎弹层和背弹层的树脂基复合材料中，高强高模聚酰亚胺纤维质量占比为70％～90％，树脂基体质量占比为10％～30％。

5.根据权利要求1所述的防弹复合材料，其特征在于，所述中间层的树脂基复合材料中，超高分子量聚乙烯纤维质量占比为70％～90％，树脂基体质量占比为10％～30％。

6.根据权利要求1所述的防弹复合材料，其特征在于，所述高强高模聚酰亚胺纤维的拉伸强度≥3.4GPa，拉伸模量≥110GPa。

7.根据权利要求1所述的防弹复合材料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纤维的拉伸强度为≥3.2GPa，拉伸模量≥100GPa。

8.一种聚酰亚胺纤维/超高分子量聚乙烯纤维防弹复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将各自高取向性的聚酰亚胺纤维/超高分子量聚乙烯纤维单向排列的预浸料按照0°/90°的纤维排布方向依次进行铺层，并在迎弹层与中间层及中间层与背弹层之间的界面处铺设一层热塑性树脂膜对界面进行增强处理；

(2)将铺设好的预浸料置入模具中，热压成型，热压温度70～130℃，压力0.5～5MPa，时间0.1～1小时。

9.根据权利要求8所述的防弹复合材料，其特征在于，所述热塑性树脂为聚氨酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛酯类树脂、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、聚碳酸酯树脂中的一种或多种热塑性树脂。

10.根据权利要求8所述的防弹复合材料，其特征在于，所述界面进行增强处理的具体工艺为：热塑性树脂膜的厚度控制在0.1mm以内，面密度控制在100g/m²以内，树脂膜面积与预浸料的铺层面积保持一致，膜的热压成型温度控制在热压温度区间内；所述热塑性树脂膜形态为胶膜、网膜或网格胶膜中的一种或多种。