CN112254581A - 带有吸热层的防弹插板及其制作方法 - Google Patents

带有吸热层的防弹插板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

带有吸热层的防弹插板，该防弹插板包括依次设置的超高分子量聚乙烯板、吸热层和陶瓷板，其中：陶瓷板表面包裹有高分子止裂层；吸热层由吸热芳纶编织布和吸热胶膜复合而成，吸热胶膜能够在受热条件下发生分解反应，吸收热量。防弹插板中的吸热层中包含有吸热材料，吸热材料在受热后分解，同时吸收大量热量，防止防弹插板中的高分子材料被严重烧蚀，有效保持其吸能作用，提高防弹插板防弹能力。

Description

带有吸热层的防弹插板及其制作方法
技术领域
本申请属于个体防护技术领域，特别涉及防弹材料技术领域，具体涉及带有吸热层的防弹插板及其制作方法。
背景技术
防弹插板一般都是由迎弹面即防弹陶瓷及超高分子量聚乙烯板组成，表面包裹止裂层，中间有过渡层。多曲面防弹插板的迎弹面一般为碳化硼、碳化硅、氧化铝陶瓷，通过胶黏剂与压制成型的超高分子量聚乙烯板结合，组成防弹插板。由于子弹在穿过陶瓷后具有很高的温度，超高分子量聚乙烯板会被严重烧蚀，无法充分发挥超高分子量聚乙烯板的吸能作用。
发明内容
有鉴于此，一方面，本申请实施例公开的技术方案是提供一种带有吸热层的防弹插板，该防弹插板包括依次设置的超高分子量聚乙烯板、吸热层和陶瓷板，其中：
陶瓷板表面包裹有高分子止裂层；
吸热层由吸热芳纶编织布和吸热胶膜复合而成，吸热胶膜能够在受热条件下发生分解反应，吸收热量。
进一步，一些实施例公开的带有吸热层的防弹插板，吸热胶膜包括：
胶膜基体，由胶膜粘结剂制作而成；
导热材料，设定为碳材料，均匀分布在胶膜基体中；
吸热材料，设定为粉体材料，均匀分布在胶膜基体中；
其中，以质量份计，胶膜基体的含量为60～85份，导热材料的含量为1～20份，吸热材料的含量为5～20份，吸热材料在受热条件下发生分解反应，吸收热量。
一些实施例公开的带有吸热层的防弹插板，吸热层由多层芳纶布和多层吸热胶膜交替设置复合而成。
一些实施例公开的带有吸热层的防弹插板，导热材料包括石墨烯、碳纳米管或纳米碳纤维的任一组合。
一些实施例公开的带有吸热层的防弹插板，吸热材料包括氢氧化镁、氢氧化铝。
一些实施例公开的带有吸热层的防弹插板，胶膜粘结剂为质量比为10～50:1的酚醛树脂与改性剂，或者质量比为50:1的热塑性聚氨酯热熔胶与有机硅流平剂。
一些实施例公开的带有吸热层的防弹插板，胶膜粘结剂为质量比50～10:1的双酚A型环氧树脂与液体丁腈橡胶增韧剂，其中，双酚A型环氧树脂的分子量在4500～6500之间。
一些实施例公开的带有吸热层的防弹插板，高分子止裂层为芳纶布。
一些实施例公开的带有吸热层的防弹插板，陶瓷板包括碳化硼陶瓷、碳化硅陶瓷或氧化铝陶瓷。
另一方面，一些实施例公开了吸热胶膜的制作方法，包括：
制作吸热胶膜；
超高分子量聚乙烯板、吸热胶膜、吸热芳纶编织布、内止裂层、陶瓷板、外止裂层依次叠放，在真空袋中密封；
将真空袋抽真空，放入热压罐中，热压复合；
将复合后的防弹插板打磨，得到带有吸热层的防弹插板。
本申请实施例公开的制作方法得到的带有吸热层的防弹插板，其中的吸热层包含有吸热材料，吸热材料在受热后分解，同时吸收大量热量，防止防弹插板中的高分子材料被严重烧蚀，有效保持其吸能作用，提高防弹插板防弹能力。
具体实施方式
在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本申请实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。应理解，本申请中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本申请公开的内容。
除非另有说明，否则，本文使用的技术和科学术语具有本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义；作为本申请中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
本文所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如，它们可以是指小于或等于±5％，如小于或等于±2％，如小于或等于±1％，如小于或等于±0.5％，如小于或等于±0.2％，如小于或等于±0.1％，如小于或等于±0.05％。在本文中以范围格式表示或呈现的数值数据，仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如，“1～5％”的数值范围应被解释为不仅包括1％至5％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2％、3.5％和4％，和子范围，如1％～3％、2％～4％和3％～5％等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或所述特征如何，这样的解释都适用。
在本文中，包括权利要求书中，所有连接词，如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的，即是指“包括但不限于”。只有连接词“由……构成”和“由……组成”是封闭连接词。
为了更好的说明本申请内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在实施例中，对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备等未作详细描述，以便凸显本申请的主旨。
在不冲突的前提下，本申请实施例公开的技术特征可以任意组合，得到的技术方案属于本申请实施例公开的内容。
在一些实施方式中，带有吸热层的防弹插板包括依次设置的聚乙烯板、吸热层和陶瓷板；其中，陶瓷板表面包裹有高分子止裂层，吸热层由芳纶编织布和吸热胶膜复合而成，吸热胶膜能够在受热条件下发生分解反应，吸收热量。
通常，带有吸热层的防弹插板的吸热层由吸热胶膜与芳纶编织布复合而成，吸热胶膜中包含有能在受热条件下发生分解反应、吸收热量的吸热材料，吸热层在受到外部的热量后，吸热材料发生化学分解反应，将热量吸收；芳纶布通常是经过经纬编织形成的编织结构，结构中存在大量空隙，吸热胶膜与芳纶布加热复合时，吸热胶膜会部分地渗入空隙中，与芳纶布形成嵌入式立体交叉结构复合层。通常该复合层中的芳纶布可以称之为吸热芳纶层，以区别与其它芳纶布，如止裂芳纶布，通常是指用于包裹在陶瓷板表面防止其开裂的芳纶布。
作为可选实施方式，带有吸热层的防弹插板的吸热层设置由多层芳纶布和多层吸热胶膜交替设置复合而成。通常可以将吸热胶膜与芳纶布交替排列，最外面两层为吸热胶膜，经热压复合形成吸热层。
作为可选实施方式，吸热胶膜包括：胶膜基体，由胶膜粘结剂制作而成；导热材料，设定为碳材料，均匀分布在胶膜基体中；吸热材料，设定为粉体材料，均匀分布在胶膜基体中；其中，胶膜基体的质量含量为60～85％，导热材料的质量含量为1～20％，吸热材料的质量含量为5～20％，吸热材料在受热条件下发生分解反应，吸收热量。
通常吸热胶膜中的导热材料，均匀分布在吸热胶膜的胶膜基体中，能够将胶膜接收的热量进行传递，提高胶膜的导热性能，防止瞬时热量大量聚集在特定部位，造成该部位的高分子材料被烧蚀，分子结构被破坏，降低其吸能作用。通常可以选用碳材料作为导热材料，作为可选实施方式，导热材料包括石墨烯、碳纳米管或碳纤维的任一组合，不会对胶膜的强度造成损害。石墨烯、碳纳米管及碳纤维为纳米级或微米级碳材料，具有以石墨烯为基础的多层结构，例如石墨烯为二维纳米材料，碳纳米管为一维纳米碳材料，碳纤维为微米级或纳米级一维碳材料，都具有优异的耐热性能和传热性能，作为吸热胶膜的导热材料，均匀分布在胶膜中，形成多维交织的立体导热网，能够将吸热胶膜局部收到的热量进行传递分散，有效地分散到整个吸热胶膜中，防止热量聚集。作为可选实施方式，石墨烯、碳纳米管或碳纤维可以任意组合，作为导热材料，例如石墨烯、碳纳米管或碳纤维中任一种作为导热材料，或两种的组合作为导热材料，或者三种的组合作为导热材料。导热材料的存在难免会影响吸热胶膜的理化性能，降低其粘结效果，为此需要合理设置导热材料的含量，以防止损害其防弹性能，同时能够具有合理的含量，形成合理的分布，保持良好的导热效果，通常导热材料的质量含量为1～20％。作为可选实施方式，导热材料的质量含量为3～10％之间，例如3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％等。
通常吸热胶膜的吸热材料，能够在吸热后发生化学反应，反应的同时吸收大量的热量，即可实现吸热的功能。吸热材料均匀分布在吸热胶膜的胶膜基体中，能够与均匀分布在胶膜基体中的导热材料充分接触，有效吸收导热材料传递的热量，达到分解温度后发生吸热分解反应，快速吸收热量，使得防弹材料的局部热量得到快速分散，起到了吸热的作用。吸热材料在吸热胶膜的复合、防弹插板的复合等工艺中需保持稳定，不能在制备工艺中发生分解，影响其实际使用效果。吸热材料一方面可以起到吸热的功能，同时吸热材料的存在难免影响胶膜的使用性能，例如可能降低其粘结性，为此需要合理设置吸热材料在吸热胶膜中的含量，以防止损伤胶膜的粘结性能，同时获得合理的吸热性能，进而获得优良的综合性能。通常吸热材料为超细粉体，其粒度越小，作为吸热材料的吸热性能越好，通常其粒度以小于2μm为好，例如0.8～2μm，或者0.1～0.8μm等。作为可选实施方式，吸热材料包括氢氧化镁、氢氧化铝。氢氧化镁通常在380℃左右发生分解反应，生成氧化镁和水，分解过程会大量吸收热量，同时产生的水挥发，也会带走热量，实现吸热的技术效果。氢氧化铝通常在300℃发生分解反应，生成氧化铝和水，分解过程会大量吸收热量，同时产生的水挥发，也会带走热量，实现吸热的技术效果。通常吸热材料的质量含量为5～20％。作为可选实施方式，吸热材料的质量含量为5～10％，例如5％、6％、7％、8％、9％、10％等。
作为可选实施方式，胶膜粘结剂为质量比为10～50:1的酚醛树脂与改性剂，得到的吸热胶膜可以称为酚醛树脂基吸热胶膜，由酚醛树脂基吸热胶膜与吸热芳纶编织布制作得到的吸热层可以称为酚醛树脂基吸热层。通常，酚醛树脂具有优越的机械强度、尺寸稳定性，适合于应用在防弹材料中，但是其韧性较差，而且断裂伸长率较低，为此可以用改性剂对酚醛树脂进行改性。作为可选实施方式，改性剂可以采用腰果壳油、桐油、亚麻油、环氧豆油等植物油，或硅烷等改性剂；作为较为优选实施方式，改性剂为聚乙烯缩丁醛，聚乙烯缩丁醛为热塑性聚合物，聚乙烯缩丁醛分子中含有大量的羟基，反应活性高，利用聚乙烯缩丁醛与酚醛树脂发生交联反应，能够对酚醛树脂进行增韧改性。
作为可选实施方式，胶膜粘结剂为质量比为50:1的热塑性聚氨酯热熔胶与有机硅流平剂。得到的吸热胶膜可以称为聚氨酯基吸热胶膜，由聚氨酯基吸热胶膜与吸热芳纶编织布制作得到的吸热层可以称为聚氨酯基吸热层。
作为可选实施方式，带有吸热层的防弹插板的胶膜粘结剂为质量比50～10:1的双酚A型环氧树脂与液体丁腈橡胶增韧剂，其中，双酚A型环氧树脂的分子量在4500～6500之间。得到的吸热胶膜可以称为环氧树脂基吸热胶膜，由环氧树脂基吸热胶膜与吸热芳纶编织布制作得到的吸热层可以称为环氧树脂基吸热层。
作为可选实施方式，带有吸热层的防弹插板的止裂层为芳纶布。通常止裂层设置粘结在陶瓷板表面，与陶瓷板紧密贴敷，将其包裹，防止陶瓷板破裂，设置在陶瓷板两个表面的止裂层具有更优的止裂效果。通常陶瓷板表面具有一定的弧度，即一个表面为凸面，另一个表面为凹面，通常设置在陶瓷板凸面的止裂层可称为外止裂层。设置在陶瓷板凹面的止裂层可称为内止裂层。
作为可选实施方式，带有吸热层的防弹插板的陶瓷板包括碳化硼陶瓷、碳化硅陶瓷或氧化铝陶瓷。
另一方面，一些实施例公开了吸热胶膜的制作方法，包括：
制作吸热胶膜；
超高分子量聚乙烯板、吸热胶膜、吸热芳纶编织布、内止裂层、陶瓷板、外止裂层依次叠放，作为待复合的防弹插板，放入真空袋中密封；通常内止裂层与陶瓷板之间设置有粘结剂层，外止裂层与陶瓷板之间设置有粘结剂层，例如热塑性聚氨酯胶膜、酚醛树脂胶膜、环氧树脂胶膜等都可以作为粘结剂层；吸热胶膜与吸热芳纶编织布组成吸热层；
将真空袋抽真空，放入热压罐中，热压复合；
将复合后的防弹插板打磨，得到带有吸热层的防弹插板。
一些实施例公开了吸热胶膜的制作方法，包括：
胶膜粘结剂、导热材料、吸热材料，与适量消泡剂和溶剂混合，球磨，得到流延浆料；通常在球磨机上进行球磨，可以将原料组分混合，还可以实现对粘结剂的改性，例如，可以在球磨过程中实现酚醛树脂与聚乙烯缩丁醛的交联反应，实现对酚醛树脂的改性，还能够使得各组分在溶剂中充分溶解、均匀分散，得到粘度适宜的浆料，以符合下一步工艺进行流延的需要；例如，通常可以将料浆的粘度控制在1000～10000mPa-s之间；作为较为优选实施方式，料浆粘度可以控制在3000～6000mPa-s之间，进一步，较为优选的料浆粘度是3500～4500mPa-s；其中的胶膜粘结剂为酚醛树脂及其改性剂，作为可选，还可以为热塑性聚氨酯热熔胶与有机硅流平剂；
流延浆料进行流延，得到胶膜；通常采用流延工艺制作胶膜，可以得到厚度在10～1000μm的胶膜；
胶膜干燥，得到吸热胶膜；通常通过控制适宜的温度、湿度、通风等条件即可对胶膜进行干燥处理，使吸热胶膜中多余的溶剂和消泡剂挥发。
作为可选实施方式，吸热胶膜的制作方法中，以质量份计，胶膜粘结剂为60～85份，导热材料为1～20份，吸热材料为5～20份，溶剂为40～90份，消泡剂为0.1～10份。
作为可选实施方式，吸热胶膜的制作方法中，流延速度设置为0.01～1m/min，刮刀高度为100～5000μm。
作为可选实施方式，吸热胶膜的制作方法中，消泡剂为正丁醇。
作为可选实施方式，吸热胶膜的制作方法中，溶剂包括无机溶剂或有机溶剂。通常胶膜粘结剂、导热材料、吸热材料等需要在溶剂作用下溶解或分散，以便各组分充分均分混合，一方面实现粘结剂的均匀改性，得到均相液体粘结剂，另一方面，使得导热材料、吸热材料均匀的分散在溶解后的胶膜粘结剂中，形成均质的流延浆料，在流延工艺中形成内部结构均匀的吸热胶膜。若选用亲水性的原料，例如亲水性的酚醛树脂、聚乙烯缩丁醛、导热材料、吸热材料等，可以选用水作为溶剂；若选用亲油性的原料，例如亲油性的酚醛树脂、聚乙烯缩丁醛、导热材料、吸热材料等，可以选用乙醇、丙酮等作为溶剂；若选用热塑性聚氨酯热熔胶与有机硅流平剂，则选用丙酮为溶剂。
作为吸热胶膜的溶剂，通常还需要具有沸点较低、容易挥发的特点，能够在吸热胶膜的干燥工艺中从吸热胶膜中挥发出去，防止其影响吸热胶膜在防弹插板等防弹材料中的使用性能。
一些实施例公开的吸热胶膜的制作方法，包括：
双酚A型环氧树脂、液体丁腈橡胶增韧剂、导热材料、吸热材料、溶剂混合；通常选用分子量为4500～6500的双酚A型环氧树脂，液体丁腈橡胶为增韧剂，二者质量比为5～10：1，溶剂可以选用丙酮；导热材料可以选用碳材料，如石墨烯、碳纳米管、碳纤维等；吸热材料可以选用超细粉体，如氢氧化镁、氢氧化铝等；
混合均匀后，加入固化剂，得到料浆；通常各原料组分混合后，搅拌均匀，加入固化剂，固化剂可以是顺丁烯二酸酐、四氢糠醇、甲基四氢苯酐或乙醇胺，固化剂的质量为双酚A型环氧树脂的1～5％；
料浆涂布在基膜上，固化，得到吸热胶膜。通常加入固化剂后搅拌均匀，得到料浆，将合格的料浆涂布在基膜上，然后固化，即可得到吸热胶膜。通常固化温度设置在90～130℃之间，固化的时间设定为2～10h。作为可选，基膜为PET离型膜，耐受温度120℃。
本申请实施例公开的制作方法得到的吸热胶膜，与吸热芳纶编织布复合，形成吸热层，吸热层与陶瓷板、聚乙烯板复合形成防弹插板，防弹插板中的吸热层含有吸热材料，吸热材料在受热后分解，同时吸收大量热量，防止防弹插板中的高分子材料被严重烧蚀，有效保持其吸能作用，提高防弹插板防弹能力。
以下结合实施例对技术细节做进一步说明。
实施例1
含有酚醛树脂基吸热层的防弹插板的制作
酚醛树脂50g、聚乙烯缩丁醛5g、石墨烯10g、粒度为10000目的氢氧化镁10g，与消泡剂正丁醇0.2g和溶剂乙醇50g，在球磨罐中混合，球磨2小时，得到流延浆料；球磨转速设置为300rpm，球磨球为质量为400g、直径为4mm的氧化铝球；
将流延浆料在流延机上流延成膜，流延速度为1m/min，刮刀高度为1mm；
干燥区温度设定为60℃，流延成膜干燥后，得到酚醛树脂基吸热胶膜；
将聚乙烯板、酚醛树脂基吸热胶膜、吸热层芳纶布、酚醛树脂基吸热胶膜、内止裂层芳纶布、热塑性聚氨酯胶膜、碳化硼陶瓷板、热塑性聚氨酯胶膜和外止裂层芳纶依次布叠好，得到待复合材料，放入真空袋中密封；其中，聚乙烯板厚度11mm,吸热胶膜厚度200μm,吸热层芳纶布面密度80g/m2，内止裂层芳纶布面密度340g/m2，热塑性聚氨酯胶膜面密度12g/m2，碳化硼陶瓷板厚度6mm,外止裂层芳纶面密度340g/m2；
真空袋抽真空，将装有待复合材料的真空袋放入热压罐中，进行真空热压复合；
复合后的防弹插板进行打磨，去除边角多余的部分，得到含有酚醛树脂基吸热胶膜的防弹插板。
对比例1
含有酚醛树脂基普通胶膜的防弹插板的制作
酚醛树脂50g、聚乙烯缩丁醛5g，与消泡剂正丁醇0.2g和溶剂乙醇50g，在球磨罐中混合，球磨2小时，得到流延浆料；球磨转速设置为300rpm，球磨球为质量为400g、直径为4mm的氧化铝球；
将流延浆料在流延机上流延成膜，流延速度为1m/min，刮刀高度为1mm；
干燥区温度设定为60℃，流延成膜干燥后，得到酚醛树脂基普通胶膜；
将聚乙烯板、酚醛树脂基普通胶膜、芳纶布、酚醛树脂基普通胶膜、内止裂层芳纶布、热塑性聚氨酯胶膜、碳化硼陶瓷板、热塑性聚氨酯胶膜和外止裂层芳纶依次布叠好，得到待复合材料，放入真空袋中密封；其中，聚乙烯板厚度11mm,吸热层芳纶布面密度80g/m2，内止裂层芳纶布面密度340g/m2，热塑性聚氨酯胶膜面密度12g/m2，碳化硼陶瓷板厚度6mm,外止裂层芳纶面密度340g/m2；
真空袋抽真空，将装有待复合材料的真空袋放入热压罐中，进行真空热压复合；
复合后的防弹插板进行打磨，去除边角多余的部分，得到防弹插板。
对实施例1和对比例1得到的防弹插板性能进行测试。
通常通过打靶的方式，测试防弹插板的背突值，确定防弹插板的实际防弹性能。测试结果见表1实施例1、对比例1最大背突值列表。
打靶试验进行5组，每块防弹插板打3枪，取最大背突值为本组实验结果。
测试条件：7.62mm NATO FMJ M80弹，15米射距，射击3发，弹速847±9m/s；高温条件：55℃。
表1实施例1、对比例1最大背突值列表
Figure BDA0002691446780000091
Figure BDA0002691446780000101
实施例2
含有环氧树脂基吸热层的防弹插板的制作
分子量为4500～6500的双酚A型环氧树脂50g，液体丁腈橡胶增韧剂10g，碳纳米管5g、粒度为1000目的氢氧化镁5g，与溶剂丙酮50g，在球磨罐中混合，球磨2小时后加入顺丁烯二酸酐0.5g，然后继续球磨10分钟得到涂布浆料；球磨转速设置为300rpm，球磨球为质量为400g、直径为4mm的氧化铝球；
然后用涂布机将浆料涂布在基膜上，固化温度为110℃，固化时间为6h，制得环氧树脂基吸热胶膜；
将聚乙烯板、环氧树脂基吸热胶膜、吸热层芳纶布、环氧树脂基吸热胶膜、内止裂层芳纶布、聚氨酯胶膜、碳化硼陶瓷板、聚氨酯胶膜和外止裂层芳纶依次布叠好，得到待复合材料，放入真空袋中密封；其中，聚乙烯板厚度11mm,吸热胶膜厚度200μm,吸热层芳纶布面密度80g/m2，内止裂层芳纶布面密度340g/m2，聚氨酯胶膜面密度12g/m2，碳化硼陶瓷板厚度6mm,外止裂层芳纶面密度340g/m2；
真空袋抽真空，将装有待复合材料的真空袋放入热压罐中，进行真空热压复合；
复合后的防弹插板进行打磨，去除边角多余的部分，得到含有环氧树脂基吸热胶膜的防弹插板。
对比例2
环氧树脂基普通胶膜的防弹插板的制作
分子量为4500～6500的双酚A型环氧树脂50g，液体丁腈橡胶增韧剂10g，与溶剂丙酮50g，在球磨罐中混合，球磨2小时后加入顺丁烯二酸酐0.5g，然后继续球磨10分钟得到涂布浆料；球磨转速设置为300rpm，球磨球为质量为400g、直径为4mm的氧化铝球；然后用涂布机将浆料涂布在基膜上，固化温度为110℃，固化时间为6h，制得环氧树脂基普通胶膜；
将聚乙烯板、环氧树脂基普通胶膜、芳纶布、环氧树脂基普通胶膜、内止裂层芳纶布、聚氨酯胶膜、碳化硼陶瓷板、聚氨酯胶膜和外止裂层芳纶依次布叠好，得到待复合材料，放入真空袋中密封；其中，聚乙烯板厚度11mm,吸热层芳纶布面密度80g/m2，内止裂层芳纶布面密度340g/m2，聚氨酯胶膜面密度12g/m2，碳化硼陶瓷板厚度6mm,外止裂层芳纶面密度340g/m2；
真空袋抽真空，将装有待复合材料的真空袋放入热压罐中，进行真空热压复合；
复合后的防弹插板进行打磨，去除边角多余的部分，得到含有环氧树脂基普通胶膜的防弹插板。
对实施例2和对比例2得到的防弹插板性能进行测试。
通常通过打靶的方式，测试防弹插板的背突值，确定防弹插板的实际防弹性能。测试结果见表2实施例2、对比例2最大背突值列表。
打靶试验进行5组，每块防弹插板打3枪，取最大背突值为本组实验结果。
测试条件：7.62mm NATO FMJ M80弹，15米射距，射击3发，弹速847±9m/s；高温条件：55℃。
表2实施例2、对比例2最大背突值列表
Figure BDA0002691446780000111
Figure BDA0002691446780000121
实施例3
含有聚氨酯基吸热胶膜的防弹插板的制作
熔点为120℃的聚氨酯热熔胶颗粒50g，有机硅流平剂1g，碳纤维短纤8g、粒度为1000目的氢氧化铝4g，与溶剂丙酮50g，在球磨罐中混合，球磨2小时后得到流延浆料；球磨转速设置为300rpm，球磨球为质量为400g、直径为4mm的氧化铝球；将流延浆料在流延机上流延成膜，流延速度为0.5m/min，刮刀高度为0.8mm；
干燥区温度设定为90℃，胶膜干燥后，得到聚氨酯基吸热胶膜；
将聚乙烯板、聚氨酯基吸热胶膜、吸热层芳纶布、聚氨酯基吸热胶膜、内止裂层芳纶布、聚氨酯胶膜、碳化硼陶瓷板、聚氨酯胶膜和外止裂层芳纶依次布叠好，得到待复合材料，放入真空袋中密封；其中，聚乙烯板厚度11mm,吸热胶膜厚度200μm,吸热层芳纶布面密度80g/m2，内止裂层芳纶布面密度340g/m2，聚氨酯胶膜面密度12g/m2，碳化硼陶瓷板厚度6mm,外止裂层芳纶面密度340g/m2；
真空袋抽真空，将装有待复合材料的真空袋放入热压罐中，进行真空热压复合；
复合后的防弹插板进行打磨，去除边角多余的部分，得到含有吸热胶膜的防弹插板。
对比例3
含有聚氨酯基普通胶膜的防弹插板的制作
熔点为120℃的聚氨酯热熔胶颗粒50g，有机硅流平剂1g，与溶剂丙酮50g，在球磨罐中混合，球磨2小时后得到流延浆料；球磨转速设置为300rpm，球磨球为质量为400g、直径为4mm的氧化铝球。将流延浆料在流延机上流延成膜，流延速度为0.5m/min，刮刀高度为0.8mm；
干燥区温度设定为90℃，胶膜干燥后，得到聚氨酯基吸热胶膜；
将聚乙烯板、聚氨酯基普通胶膜、芳纶布、聚氨酯基普通胶膜、内止裂层芳纶布、聚氨酯胶膜、碳化硼陶瓷板、聚氨酯胶膜和外止裂层芳纶依次布叠好，得到待复合材料，放入真空袋中密封；其中，聚乙烯板厚度11mm,吸热层芳纶布面密度80g/m2，内止裂层芳纶布面密度340g/m2，聚氨酯胶膜面密度12g/m2，碳化硼陶瓷板厚度6mm,外止裂层芳纶面密度340g/m2；
真空袋抽真空，将装有待复合材料的真空袋放入热压罐中，进行真空热压复合；
复合后的防弹插板进行打磨，去除边角多余的部分，得到防弹插板。
对实施例3和对比例3得到的防弹插板性能进行测试。
通常通过打靶的方式，测试防弹插板的背突值，确定防弹插板的实际防弹性能。测试结果见表3实施例3、对比例3最大背突值列表。
打靶试验进行5组，每块防弹插板打3枪，取最大背突值为本组实验结果。
测试条件：7.62mm NATO FMJ M80弹，15米射距，射击3发，弹速847±9m/s；高温条件：55℃。
表3实施例3、对比例3最大背突值列表
Figure BDA0002691446780000131
由实验结果可知，含有吸热层的防弹插板的最大背突值明显小于普通胶膜的防弹插板的最大背突值，说明吸热层的吸热作用能够有效吸收子弹在防弹插板中的局部造成的高温，防止了防弹插板中高分子材料的损害，充分发挥了高分子材料的吸能作用，降低了最大背突值，提高了防弹插板的防弹性能。
本申请实施例公开的制作方法得到的吸热胶膜，能够作为防弹插板的粘结材料，其中的吸热材料在受热后分解，同时吸收大量热量，防止防弹插板中的高分子材料被严重烧蚀，有效保持其吸能作用，提高防弹插板防弹能力。
本申请公开的技术方案和实施例中公开的技术细节，仅是示例性说明本申请的发明构思，并不构成对本申请技术方案的限定，凡是对本申请公开的技术细节所做的没有创造性的改变、替换或组合等，都与本申请具有相同的发明构思，都在本申请权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.带有吸热层的防弹插板，其特征在于，包括依次设置的超高分子量聚乙烯板、吸热层和陶瓷板，其中：
所述陶瓷板表面包裹有高分子止裂层；
所述吸热层由吸热芳纶编织布和吸热胶膜复合而成，所述吸热胶膜能够在受热条件下发生分解反应，吸收热量。
2.根据权利要求1所述的带有吸热层的防弹插板，其特征在于，所述吸热胶膜包括：
胶膜基体，由胶膜粘结剂制作而成；
导热材料，设定为碳材料，均匀分布在所述胶膜基体中；
吸热材料，设定为粉体材料，均匀分布在所述胶膜基体中；
其中，以质量份计，所述胶膜基体的含量为60～85份，所述导热材料的含量为1～20份，所述吸热材料的含量为5～20份，所述吸热材料在受热条件下发生分解反应，吸收热量。
3.根据权利要求1所述的带有吸热层的防弹插板，其特征在于，所述吸热层由多层芳纶布和多层吸热胶膜交替设置复合而成。
4.根据权利要求2所述的带有吸热层的防弹插板，其特征在于，所述导热材料包括石墨烯、碳纳米管或纳米碳纤维的任一组合。
5.根据权利要求2所述的带有吸热层的防弹插板，其特征在于，所述吸热材料包括氢氧化镁、氢氧化铝。
6.根据权利要求2所述的带有吸热层的防弹插板，其特征在于，所述胶膜粘结剂为质量比为10～50:1的酚醛树脂与改性剂，或者质量比为50:1的热塑性聚氨酯热熔胶与有机硅流平剂。
7.根据权利要求2所述的带有吸热层的防弹插板，其特征在于，所述胶膜粘结剂为质量比50～10:1的双酚A型环氧树脂与液体丁腈橡胶增韧剂，其中，双酚A型环氧树脂的分子量在4500～6500之间。
8.根据权利要求1所述的带有吸热层的防弹插板，其特征在于，所述高分子止裂层为芳纶布。
9.根据权利要求1所述的带有吸热层的防弹插板，其特征在于，所述陶瓷板包括碳化硼陶瓷、碳化硅陶瓷或氧化铝陶瓷。
10.权利要求1～9任一项所述的带有吸热层的防弹插板的制作方法，其特征在于，包括：
制作吸热胶膜；
超高分子量聚乙烯板、吸热胶膜、吸热芳纶编织布、内止裂层、陶瓷板、外止裂层依次叠放，在真空袋中密封；
将真空袋抽真空，放入热压罐中，热压复合；
将复合后的防弹插板打磨，得到带有吸热层的防弹插板。
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