本文比較了纖維預浸料不同結(jié)構(gòu)形式與防彈性能的關(guān)系,并詳細研究了水性聚氨酯/UHMWPE纖維防彈復合材料的含膠量、面密度和疊層方式等預浸工藝參數(shù)對材料防彈性能的影響,結(jié)合彈道實驗分析了各因素作用的機制。
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水性聚氨酯/UHMWPE纖維防彈復合材料無緯布預浸料成型工藝研究.pdf
超高分子量聚乙烯( UHMWPE)纖維是20世紀80年代初由荷蘭DSM公司首先采用凝膠紡絲一熱拉伸技術(shù)研制成功的具有極高拉伸強度和模量的有機纖維,是繼芳綸(Kevlar)纖維后又一類廣泛用于防彈領(lǐng)域的高性能纖維,也是我國目前唯一實現(xiàn)國產(chǎn)化的防彈用高性能纖維。
防彈纖維復合材料基體樹脂的種類及其含量不僅影響其力學性能,還會影響沖擊侵徹過程中纖維的分布和受力狀態(tài),從而影響材料的破壞模式和防彈性能。由于UHMWPE纖維的高界面惰性和加工溫度的限制,樹脂基體選擇以熱塑性樹脂為主,國內(nèi)目前多采用苯乙烯嵌段共聚物熱塑彈性體為主體,并有LDPE等樹脂改性SEBS用于防彈材料的報道。
熱塑性聚氨酯是一類性能優(yōu)良的彈性體樹脂,近些年來隨著原料和合成工藝的改進,水性聚氨酯的綜合性能得到顯著提高。與溶劑型膠粘劑體系相比,水性聚氨酯以水為溶劑,膠液的含固量和粘度隨時間變化不明顯,有利于無緯布預浸成型工藝控制。此外,水性聚氨酯施膠過程中毒性揮發(fā)物少,對工作人員危害程度較小,具有突出的環(huán)保性。國內(nèi)以水性聚氨酯為基體樹脂的防彈復合材料研究尚未見相關(guān)報道。
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