不同材料的相互粘結(jié)，提高復(fù)合材料整體的力學(xué) 性能，尤其是防彈抗沖擊性能。
[0027] 所述冷卻是指將熱壓后的板材自然冷卻（或水冷)至60 °C出模為宜，出模后再自然 冷卻至室溫，即可包裝出廠。冷卻溫度即為出模溫度，若出模溫度太高時(shí)產(chǎn)品易變形翹曲， 同時(shí)，高溫作業(yè)易帶來燙傷，冷卻溫度太低則生產(chǎn)效率降低。
[0028] 經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材具有高強(qiáng)度、高模量、高抗沖、 防彈性和熱塑性好的特點(diǎn)。這種復(fù)合板材與金屬陶瓷基防彈材料及熱固性芳綸防彈材料 比，具有更好的防彈性能；重量輕；可回收利用；且本發(fā)明復(fù)合板成本僅75元/kg，相對(duì)于 現(xiàn)有防彈材料，成本得到大幅降低；本發(fā)明復(fù)合板材可進(jìn)行任意機(jī)加工。
[0029] 本發(fā)明所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材可用作多種防彈車輛，如通訊車、 醫(yī)療救護(hù)車、通勤運(yùn)輸車、移動(dòng)房車的箱體材料，也可用作多種工程車如環(huán)保垃圾運(yùn)輸車、 高空作業(yè)車輛作業(yè)平臺(tái)或防彈房墻體材料等。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例采用自制連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍6復(fù)合板（LFPA6):牌號(hào)LFPA6-G60， 規(guī)格1200*2000*5mm，每張重量16. 5kg，玻纖含量為60% ;連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合板材 (LFPP):牌號(hào)LFPP-G60,規(guī)格1200*2000*5mm，每張重量15. 6kg，玻纖含量為60% ;芳綸無煒 布，寬幅規(guī)格1200*1200mm，密度350g/m2,每張重量0. 84kg ;超高分子量聚乙烯（UHMffPE)纖 維無煒布，寬幅規(guī)格1200*2000mm，密度500g/m2,每張重量0. 48kg ;聚乙烯醇縮丁醛（PVB) 片材：規(guī)格1200*2000*lmm，每張重量2. 4kg ;其它所使用的材料或化學(xué)試劑，如無特殊說 明，均通過常規(guī)商業(yè)途徑獲得。
[0032] 實(shí)施例1~7 實(shí)施例1~7中各材料的用量及組合方式如表1所示： 表1實(shí)施例1~7中各材料的用量及組合方式
制造方法：將LFPA6板在180°C下預(yù)熱0. 5h，LFPP在140°C下預(yù)熱0. 5h，芳綸布在130°C下預(yù)熱20min，UHMWPE在150°C下預(yù)熱20min，PVB在40°C下預(yù)熱IOmin;在預(yù)熱好的材料復(fù) 合面噴環(huán)氧樹脂膠，噴膠量為300g/m2;將噴膠后的各層材料分別按表1所述組合方式疊層 組合；將組合好的板材送入模具中，加熱至180°C，加熱時(shí)間0. 5h，保溫加壓至7MPa，保溫保 壓模壓成型I. 5h，停止加熱加壓，自然冷卻至60°C，取出產(chǎn)品，自然冷卻至室溫。本體取樣 檢測(cè)其彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、落球沖擊強(qiáng)度與防彈測(cè)試。
[0033] 將實(shí)施例1~7所得復(fù)合板材的性能進(jìn)行測(cè)試，具體測(cè)試方法如下： (1)彎曲強(qiáng)度及彎曲模量測(cè)試：按IS0178-2001塑料彎曲測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施； (2 )落球沖擊試驗(yàn)：從所得復(fù)合板材中取600*800mm的樣品，樣品四周固定在長方形支 撐架上，將IOkg重的鐵球從高度為Im處，對(duì)準(zhǔn)樣品中心自由落體沖擊樣品，觀察樣品沖擊 裂紋或沖擊痕深度與大??； (3)防彈測(cè)試方法：從所得復(fù)合板材中取800*800mm的樣品，固定在支架上，用85式 7. 62mm沖鋒槍射擊，射擊距尚為220m，發(fā)射方式：2發(fā)點(diǎn)射和連發(fā)射擊（10發(fā))。
[0034] 具體測(cè)試結(jié)果，如表2所示： 表2實(shí)施例1~7所得復(fù)合板材性能測(cè)試結(jié)果
由表2可知：連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板為基材的復(fù)合板材的彎曲強(qiáng)度高達(dá)300MPa，彎曲 模量高達(dá)2. 2GPa;落球沖擊痕< 3. 8mm，說明復(fù)合材料具有較好的剛性，是因?yàn)榫郾┡c芳 會(huì)侖的相容性較好；2發(fā)點(diǎn)射孔洞< 3. 5mm，連發(fā)射擊孔洞< 3. 9mm，均未被擊穿，說明所制備 的復(fù)合板材具有很高的強(qiáng)度。另外，連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍板的價(jià)格約為連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯 板的1.4倍，可以根據(jù)不同消費(fèi)對(duì)象對(duì)強(qiáng)度的要求和價(jià)格的接受程度，生產(chǎn)出滿足不同消 費(fèi)者需求的產(chǎn)品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材，其特征在于：由表層及夾設(shè)于表層之間的 防彈層和/或緩沖層形成的一個(gè)或幾個(gè)單元組成；所述復(fù)合板材最外層的表層為連續(xù)玻纖 增強(qiáng)聚丙烯板；當(dāng)所述復(fù)合板材為多單元復(fù)合而成時(shí)，單元之間的表層為連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼 龍板或連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材，其特征在于：所述復(fù)合板 材各組分的重量份組成為：表層30~48份，防彈層0. 5~1. 5份，緩沖層2~3份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材，其特征在于：所述連 續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍板和連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的玻纖含量為50~70%，厚度為4~12mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3之一所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材，其特征在于：所 述防彈層為芳綸布和/或超高分子量聚乙烯纖維布，所述芳綸布為平紋布或無煒布，密度 為300~500g/m 2,所述超高分子量聚乙烯纖維布為平紋布或無煒布，密度為400~600g/ m2;所述緩沖層為聚乙烯醇縮丁醛片材，厚度為0. 5~2. Omm ;所述防彈層和/或緩沖層由 單層或多層交錯(cuò)設(shè)置。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材，其特征在于：所 述復(fù)合板材的組合包括： A、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/聚乙烯醇縮丁醛片材/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； B、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/聚乙烯醇縮丁醛片材/超高分子量聚乙烯纖維布 /連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； C、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/聚乙烯醇縮丁醛片材/ 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； D、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/聚乙烯醇縮丁醛片材/ 超高分子量聚乙烯纖維布/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； E、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍板/聚乙烯醇縮丁醛片材/連 續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； F、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍板/超高分子量聚乙烯纖維布 /聚乙烯醇縮丁醛片材/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； G、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/超高分子量聚乙烯纖維布/聚乙烯醇縮丁醛/連 續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； H、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/超高分子量聚乙烯纖維 布/聚乙烯醇縮丁醛片材/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； I、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/芳綸布/聚乙烯醇縮丁醛片材/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/ 超高分子量聚乙烯纖維布/連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板；或 J、 連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板/超高分子量聚乙烯纖維布/聚乙烯醇縮丁醛片材/連續(xù)玻 纖增強(qiáng)聚丙烯板。6. 如權(quán)利要求1~5之一所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材的制造方法，其特征 在于：采用多層噴膠，加熱模壓成型，具體工藝過程為：將各片材分別進(jìn)行預(yù)熱，然后在預(yù) 熱好的材料表面噴膠，再將噴膠后的各層材料進(jìn)行疊層組合，放入模具中加熱，保溫加壓， 保溫保壓模壓成型，冷卻，即成。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材的制造方法，其特征在于： 所述預(yù)熱的工藝條件為：連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍板的預(yù)熱溫度為160~210°C，時(shí)間為0. 5~ 1.0 h ;連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的預(yù)熱溫度為120~160°C，時(shí)間為0. 5~1.0 h ;芳綸布的預(yù) 熱溫度為120~200°C，時(shí)間為0. 2~0. 5h ;超高分子量聚乙烯纖維布的預(yù)熱溫度為120~ 180°C，時(shí)間為0. 2~0. 5h，聚乙烯醇縮丁醛的預(yù)熱溫度為30~60°C，時(shí)間為0. 1~0. 5h。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材的制造方法，其特征在 于：所述加熱的溫度為150~200°C，加熱的時(shí)間為0. 3~1.0 h。9. 根據(jù)權(quán)利要求6~8之一所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材的制造方法，其特 征在于：所述模壓成型的壓力為5~lOMPa，保溫保壓的時(shí)間為I. 0~2. Oh。10. 根據(jù)權(quán)利要求6~9之一所述高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材的制造方法，其特 征在于：所述噴膠所用的粘合劑為環(huán)氧樹脂類或聚丙烯酸酯類粘合劑；所述粘合劑的用量 為 100 ~600g/m2。
【專利摘要】高強(qiáng)度防彈熱塑性聚丙烯復(fù)合板材及其制造方法，所述復(fù)合板材由表層及夾設(shè)于表層之間的防彈層和/或緩沖層形成的一個(gè)或幾個(gè)單元組成；所述復(fù)合板材最外層的表層為連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板；當(dāng)所述復(fù)合板材為多單元復(fù)合而成時(shí)，單元之間的表層為連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍板或連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板。所述制造方法采用多層噴膠，加熱模壓成型，具體工藝過程為：將各片材分別進(jìn)行預(yù)熱，然后在預(yù)熱好的材料表面噴膠，再將噴膠后的各層材料進(jìn)行疊層組合，放入模具中加熱，保溫加壓，保溫保壓模壓成型，冷卻，即成。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明復(fù)合板材具有高強(qiáng)度、高模量、高抗沖、防彈性和熱塑性好的特點(diǎn)，成本僅75元/kg；可任意機(jī)加工，用于車輛箱體或防彈墻體材料等。
【IPC分類】B32B37/06, B32B27/06, B32B27/16, B32B27/32
【公開號(hào)】CN105109160
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510449254
【發(fā)明人】陳如意, 劉軍
【申請(qǐng)人】長沙五犇新材料科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月28日