一種防彈板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種防彈板，特別地涉及一種由超高分子量聚乙烯帶式片材熱壓 成型的防彈板。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場上常用于制作防彈板的材料有玻璃纖維預(yù)浸布、芳綸預(yù)浸布、芳綸無煒 布和超高分子量聚乙烯無煒布。由于超高分子量聚乙烯纖維無煒布的防護性能更好，重量 更輕，因而越來越多的被采用。
[0003] 然而，超高分子量聚乙烯纖維無煒布的成本較高，且由其壓制的防彈板剛度不足。 由于剛性不足，當(dāng)被制作成面積較大的防彈板時，防彈板容易變形；當(dāng)被制成車輛防護裝甲 時，會引起車輛內(nèi)部的裝飾問題；當(dāng)被制成防彈盾牌時，外觀的變形會影響到其防護性能。
[0004] 超高分子量聚乙烯纖維無煒布防彈板的剛性不足主要是由于無煒布中的基體樹 脂含量過高及基體樹脂的重量決定的，在該無煒布中，基體樹脂所占的重量是無煒布總重 的15~22%。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型提供了一種用超高分子量聚乙烯帶式材片材做的防彈板。所述帶式片 材是由100%超高分子量聚乙烯構(gòu)成或者其超高分子量聚乙烯的含量在93%以上。本實用 新型提供的由超高分子量聚乙烯帶式片材壓制的防彈板，由于是聚乙烯帶自身之間在高溫 高壓下的粘合，防彈板的剛性更好，相對于無煒布材料，剛性提高至少1. 5倍以上，優(yōu)選2. 5 倍，更優(yōu)選5倍，最有選10倍以上。
[0006] 本發(fā)明還提供一種利用超高分子量聚乙烯帶式材料與超高分子量聚乙烯纖維無 煒布復(fù)合所得防彈板，該防彈板的剛性較單純由超高分子量聚乙烯無煒布制成的防彈板的 剛性也有顯者提尚。提尚幅度為3彳首左右。
[0007] 本實用新型公開了一種防彈板，所述防彈板由多層超高分子量聚乙烯帶式片材熱 壓成型或由多層超高分子量聚乙烯帶式片材和超高分子量聚乙烯無煒布熱壓成型。
[0008] 在本實用新型公開的一個優(yōu)選實施方案中，所述防彈板由多層超高分子量聚乙烯 帶式片材熱壓成型。
[0009] 本實用新型所用的超高分子量聚乙烯帶不是無煒布結(jié)構(gòu)。所述的超高分子量聚乙 條帶的寬度為2mm~500mm，優(yōu)選50mm-200mm，厚度為0? 01~1mm，優(yōu)選0? 02mm~0? 5mm〇
[0010] 在本實用新型的一個優(yōu)選實施方案中，所述的超高分子量聚乙烯帶式片材是由 1-6層，優(yōu)選1-4層，最優(yōu)選1-2層的單條超高分子量聚乙烯帶片層構(gòu)成，并且相鄰片層的超 高分子量聚乙烯帶片層交錯排布；其中所述的超高分子量聚乙烯帶片層是由兩層超高分子 量聚乙烯帶正交編織而成。
[0011] 在本實用新型的一個優(yōu)選實施方案中，所使用的超高分子量聚乙烯帶式片材是通 過將由2-10層，優(yōu)選2-8層，最優(yōu)選2或4層單方向排布的超高分子量聚乙烯帶片層構(gòu)成， 片材中相鄰層的超高分子量聚乙烯帶片層與該片層成垂直方向鋪層。
[0012] 在本實用新型的一個優(yōu)選實施方案中，所述熱壓成型為將所述多層超高分子量聚 乙烯帶式片材鋪層后，經(jīng)高溫高壓成型。優(yōu)選由20-200層超高分子量聚乙烯帶式片材熱壓 成型，特別優(yōu)選由30-150層超高分子量聚乙烯帶式片材熱壓成型。所述的高溫壓制是在板 心溫度高于130°C，低于超高分子量聚乙烯的熔點溫度147°C間，保壓時間在10~40分鐘 的條件下壓制而成的。優(yōu)選壓制溫度在135~145°C之間，保壓時間在15~25分鐘；最優(yōu) 選壓制溫度在138~142°C之間，保壓時間在15~20分鐘。熱壓之后，在將其從模具中取 出前，在壓力下，降低溫度至低于80°C。
[0013] 在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述的超高分子量聚乙烯帶式片材占防彈板 總重量的10%~100%，優(yōu)選占防彈板總重量的25%~100%。
[0014] 在本實用新型的一個優(yōu)選實施方案中，防彈板包含低于7wt%的基體樹脂，優(yōu)選低 于lwt%的基體樹脂，最優(yōu)選該防彈板不含有基體樹脂。通?；w樹脂是用于粘合超高分子 量聚乙烯帶，并充滿其間的空隙。所用的基體樹酯通常為乙烯酸、丙烯酸、聚氨酯等熱塑性 樹脂。
[0015] 在本實用新型的另一個具體實施方案中，所述防彈板為所述多層超高分子量聚乙 烯帶式片材和超高分子量聚乙烯無煒布熱壓成型。所述超高分子量聚乙烯無煒布材料是纖 維平行排列組成無煒布，再將兩層或多層無煒布成0° /90°正交鋪層，并使用膠粘劑進行 粘結(jié)后形成片式材料。所述背襯板包含15-18wt%的基體樹脂。
[0016] 這樣本實用新型所公開的防彈板相對于單純用超高分子量聚乙烯單向無煒布壓 制防彈板有三個方面的優(yōu)勢：
[0017] 1)防彈性能好且穩(wěn)定：基體樹脂含量低于7wt%，或不含基體樹脂，在三維方向上 均是聚乙烯自身的熔接，薄弱點大大少于用基體樹脂粘接的無煒布材料壓制的防彈板；
[0018] 2)可加工性好。無煒布材料壓制的防彈板所用壓制工藝上限溫度125°C或130°C， 超過上限后，防彈性能大幅下降。由于超高分子量聚乙烯帶式片材的基體樹脂含量低或不 含基體樹脂，加工上限溫度可提高至熔點附近，g卩145°C，而不明顯影響到防彈板的防彈性 能；
[0019] 3)剛性好。本實用新型壓制而成的防彈板因沒有或含很少量的基體樹脂，剛性更 好，且加工溫度高，整個防彈板是聚乙烯與聚乙烯之間的熔接，可以顯著提高防彈板的剛性 (表征為最大彎曲應(yīng)力）。本實用新型公開的防彈板的剛性顯著提高，三點彎曲實驗顯示最 大彎曲應(yīng)力（ASTMD790-02)為49.9Mpa，而無煒布所制防彈板的最大彎曲應(yīng)力為4.4MPa。
[0020] 本實用新型公開的防彈板，若是由多層超高分子量聚乙烯帶式片材熱壓成型 的，可防住54手槍和79微型沖鋒槍發(fā)射的51式鉛芯彈，9mm巴拉貝姆彈，.44麥格納姆 (Magnum)彈的襲擊，防護級別分別達到中國警用防彈盾牌（GA423-2003)二級和三級或美 國司法協(xié)會（NIJ0108. 01)三A級別。若由多層超高分子量聚乙烯帶式片材與超高分子量 聚乙烯纖維無煒布復(fù)合，可達到GA141-2010五級（56步槍普彈）或NIJ0108. 01三級要求。 若將該防彈板與防彈鋼板或陶瓷復(fù)合，可達到GA141六級或NIJ0108.01四級。所述陶瓷包 含氧化鋁，碳化硅和碳化硼，可為正方形，六邊形或正八邊形。
[0021] 本實用新型所公開的防彈板可用于手持式輕型防彈盾牌，輪式盾牌，車輛和船舶 輕型防護裝甲，或與防彈鋼板復(fù)合，做為防彈鋼板的補充。
[0022] 本實用新型還公開了一種裝甲防護，包含本實用新型所公開的防彈板，其特征在 于所述防彈板為多層超高分子量聚乙烯帶式片材熱壓成型或由多層超高分子量聚乙烯帶 式片材和超高分子量聚乙烯無煒布熱壓成型。
[0023]本實用新型所公開的裝甲防護，可以通過螺栓栓接或用粘合劑粘接與車/船體連 接。所述的防彈