Kevlar纤维UD布的力学性能研究

研究树脂种类和含胶量对Kevlar纤维无纬(UD)布拉伸和层间剪切性能的影响规律。利用万能材料试验机测试不同比例的水性聚氨酯与水性丙烯酸酯共混树脂以及含胶量对Kevlar纤维UD布拉伸和层间剪切性能的影响规律。结果表明:随着丙烯酸树脂含量的增加,Kevlar纤维UD布的拉伸强度和层间剪切强度呈先增大后减小的趋势;水性聚氨酯树脂∶水性丙烯酸树脂比例为1∶2,Kevlar纤维UD布的拉伸强度和层间剪切强度最大。在一定范围内,Kevlar纤维UD布的拉伸强度和层间剪切强度随着含胶量的提高,呈先增大后减小的趋势,且树脂含量26%,Kevlar纤维UD布的拉伸强度和层间剪切强度达到最大值。

芳纶UD布防弹性能的影响因素分析

本文对芳纶无纬布使用纤维、子弹、胶粘剂、单层布片结构、芯片结构及不同的捆绑方式等因素进行了分析，并对相应靶片进行了防弹测试，根据分析结果得出了结论：子弹的质量越大，速度越高，越容易穿透防弹材料；保存纤维时要做到防止紫外线辐射；在制备无纬布时，或者对表面进行防水处理，或者使用防水型的胶粘剂：使用粘结强度适中的胶粘剂．其固含量应控制在20％-25％：无纬。布单层布片可采取0°／90°、0°／90°／45°／135°和0°/90°/0°/90°中的任何一种均可：可采用UD布压合板作为背衬材料。本研究可为相关行业人员进行防弹方面研究提供帮助．

UHMWPE纤维UD布的制备及拉伸性能研究

以UHMWPE纤维、水性PU树脂为原料,借助滚筒式UD机制备系列UD布。采用万能材料实验机测试UD布的拉伸性能,重点研究单丝强度、含胶量对UD布拉伸性能的影响规律。结果表明,UD布的拉伸强度随着单丝强度的增加而增加;UD布的能量吸收与单丝强度、单丝断裂伸长率的综合指标相关。在一定范围内,UD布的拉伸强度随着含胶量的增加而增加;当含胶量较低时,UD布拉伸破坏时会出现明显的分层现象。

芳纶无纬布产品研究进展

综述了国内外芳纶无纬布制备技术的发展及其原材料芳纶的技术状态,包括美国、日本、欧洲等国家已经产业化的对位芳纶产品的种类,在全球实现商业化生产的间位芳纶和杂环芳纶的生产线情况以及我国逐渐兴起的芳纶生产线技术等。分析了采用芳纶无纬布制备的防弹产品,为抵御不同防弹级别在单层及复合结构上的设计特点,探讨了新一代芳纶无纬布产品采用的新技术与应用的新领域,以及其在功能上的集成与革新,展望了未来芳纶无纬布相关技术的发展趋势。

芳纶防弹无纬布热熔胶粘剂的研发

对芳纶防弹无纬布用热熔胶进行筛选,优选了橡胶弹性体类胶粘剂作为芳纶防弹无纬布生产用热熔胶,并对该类热熔胶粘剂与传统的丙烯酸酯胶粘剂和聚氨酯胶粘剂在常温、高低温、浸水和耐老化条件下进行了对比试验,结果表明,该热熔胶粘剂中SIS-Kraton D1107胶粘剂防弹等综合性能均明显优于其它胶粘剂,可以作为芳纶防弹无纬布生产用胶粘剂。

超高分子量聚乙烯纤维二维织物抗弹性能研究

采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维二维织物与UD布制备二维织物靶板、UD布靶板与UD布/二维织物复合靶板,分别对3种靶板进行靶试试验,分析了靶试后靶板形貌。研究表明在首发弹侵彻下,UD布的抗弹性能更加可靠,但二维织物变形不严重,毁伤面积小,抗多发弹侵彻能力将优于传统UD布材料。

芳纶防弹防刺材料研究

研制了满足新标准要求的防弹防刺芳纶无纬布,讨论了树脂含量、石墨烯含量、树脂固含量、靶片层数等对芳纶无纬布防弹防刺性能的影响。试验证明:当树脂B质量分数为9%,石墨烯质量分数为0.8%,树脂固含量为18%~20%时,无纬布防弹与防刺性能最优;且当靶片层数为42层时,产品的性价比最高。

表面处理对芳纶无纬布防弹性能的影响

本文对芳纶无纬布的表面处理进行了研究,对比了处理前后的面密度、表面光滑柔软性能、厚度、防水性能以及防弹性能。通过比较可知,经过表面处理后,芳纶无纬布不仅实现了防水功能,且其防弹性能没有下降。这说明,此处理方法可行,适合推广。

芳纶压板无纬布纤维脱粘问题改进研究

通过红外测试及不同相对湿度下的实验对比,确定了芳纶(对位芳纶)压板无纬布纤维脱粘问题的影响因素。对树脂进行共混改性实验,改善了树脂与纤维的界面相容性,增强了树脂对纤维的粘接性能,并确定改性剂最佳质量分数为26%;为改善树脂对相对湿度的敏感性,对溶剂进行了相应调整;解决了织布过程中脱粘问题,提高了压板无纬布产品的质量。

防弹衣的服用发展趋势

目前,防弹衣作为一种重要的防护装备,虽然其防弹性能已经得到了较大的提高,但其对使用者的活动和穿着舒适性有较大的限制和影响。因此,对防弹衣减重和舒适性的研究相当迫切。本文对国内外的防弹衣研究进展情况进行了介绍,并对防弹衣减重及舒适性发展的研究和未来趋势进行了探讨。

舒适型防弹防刺服的研究和制备

兼具防弹和防刺两种性能的个体防护服已经成为个体防护装备发展的必然趋势。为选择性能较为优异的双防服用胶黏剂,调配了不同的助剂和胶黏剂配方,以芳纶为无纬布主体纤维,根据公安部发布的《警用防弹衣》及《警用防刺服》标准要求的防弹、防刺性能等级,设计不同胶黏剂对比试验。试验结果表明:B服的防弹、防刺性能,确保芯片防弹凹陷控制在25 mm以内,且高温防刺具有较好的安全裕度。

树脂对芳纶无纬布防弹防刺性能的影响

采用树脂与芳纶无纬布模压的方法,制备了一种具备防弹防刺功能的复合材料,讨论了模压温度、时间、压力等因素对其性能的影响。实验结果表明,以树脂和芳纶无纬布为原料制备的防弹防刺复合材料,其工艺优化条件为:模压时间15～30min,温度125℃,压力2～4MPa。在此条件下,制得的复合材料的防弹防刺综合性能最佳。

芳纶无纬布防弹防刺性能的研究

优选了改性聚氨酯类树脂作为防弹防刺无纬布用胶粘剂,研究了不同叠合角度对无纬布防弹防刺性能的影响,并对该改性聚氨酯类树脂的成型工艺进行了研究。试验结果表明:改性聚氨酯类树脂的综合性能最优,可作为防弹防刺无纬布胶粘剂;最终的固化工艺参数为固化温度130℃,压力5.0 MPa,模压时间约10 min(根据制品的层数与厚度调节)。可为相关行业人员进行防弹防刺材料方面的研究提供参考。

芳纶无纬布防弹性能影响因素探析

本文通过测定芳纶无纬布的物化性能,包括:展丝宽度、纤维拉伸强度、无纬布层间粘结力等,以及各个因素对无纬布防弹性能的影响,阐释这些性能与无纬布防弹性能的联系。实验结果表明:制备无纬布时其纤维的展开宽度为2.5cm±0.5cm为最佳;当纤维损伤程度在4%以上时,无纬布的防弹性能相对较差。当纤维损伤程度在4%以下时,无纬布的防弹性能相对较好;当胶含量控制在20%左右,层间力在30%左右时,靶片的防弹性能相比较最佳。

高强聚乙烯材料的防刺和防弹性能研究

为研究高强聚乙烯纤维材料的防刺和防弹性能,依据GA 68—2008以及GA 141—2010标准对外层由高强聚乙烯复合材料板、内层由高强聚乙烯UD布制成的双防材料进行了防刺和防弹研究,结果表明,高强聚乙烯平纹织物在浸润乙烯基树脂后制成的高强聚乙烯复合材料板对刀具的阻力明显提高,很大程度上提高了双防材料的防刺能力;双防材料的防弹能力远超GA 141—2010标准中的1级防护标准。

UHMWPE纤维织物复合靶板抗弹性能研究

为研究不同织物结构的高性能纤维材料复合时的抗弹性能,采用超高分子量聚乙烯(Ultra-high Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)纤维单向无纬(Unidirectional,UD)布及2维(2D)织物制备UD布/2D织物复合靶板,并根据GA141-2010标准对其进行靶试试验。结果表明:UD布/2D织物的复合结构能够有效抵御7.62 mm手枪弹侵彻,且2D织物部分在弹丸侵彻之后纤维并未被严重破坏,将其与UD布复合后,有利于抵御多发弹的侵彻。