專利名稱：：阻燃防護(hù)體的制作方法阻燃防護(hù)體發(fā)明背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及阻燃防彈復(fù)合織物。更具體地說，本發(fā)明涉及由具有優(yōu)異阻燃和防彈性的材料形成的結(jié)構(gòu)體。相關(guān)技術(shù)的描述包含高強(qiáng)度纖維的對于可變形槍彈具有優(yōu)異性質(zhì)的防彈制品是已知的。例如防彈背心、頭盔、車輛面板和軍用設(shè)備結(jié)構(gòu)部件的制品典型地由包含高強(qiáng)度纖維的織物制成。通常使用的高強(qiáng)度纖維包括聚乙烯纖維、對芳族聚酰胺纖維如聚(對苯二甲酰苯二胺)、石墨纖維、尼龍纖維、玻璃纖維等。對于很多應(yīng)用，例如背心或背心部件，可將所迷纖維用在機(jī)織或針織織物中。對于很多其它應(yīng)用，將所述纖維封裝或包埋在基質(zhì)材料中，形成剛性或或柔性織物。多種用于形成制品如頭盔、面板和背心的防彈結(jié)構(gòu)是已知的。例如，美國專利4,403,012、4,457,985、4,613,535、4,623,574、4,650,710、4，737,402、4,748,064、5,552,208、5,587,230、6,642,159、6,841,492、6,846,758描述了包括由例如伸直鏈超高分子量聚乙烯制成的高強(qiáng)度纖維的防彈復(fù)合材料，其全部結(jié)合在這里作為參考。這些復(fù)合材料對于來自槍彈如子彈、彈殼、霰彈等的高速沖擊，顯示出不同程度的抗穿透性。例如，美國專利4,623,574和4,748,064公開了包括包埋于彈性基質(zhì)中的高強(qiáng)度纖維的簡單復(fù)合結(jié)構(gòu)體。美國專利4,650,710公開了包括多個由高強(qiáng)度伸直鏈聚烯烴(ECP)纖維形成的柔性層的產(chǎn)品的柔性制品。所述網(wǎng)絡(luò)纖維用低模量彈性材料涂覆。美國專利5,552,208和5,587,230公開了一種包含至少一個高強(qiáng)度纖維的網(wǎng)絡(luò)和基質(zhì)組合物的制品，和制備該制品的方法，所述基質(zhì)組合物包括乙烯基酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯。美國專利6,642,159公開了一種具有多個纖維層的耐沖擊剛性復(fù)合材料，其包括布置在基質(zhì)中的長絲網(wǎng)絡(luò)，其間具有彈性層。所述復(fù)合材料粘結(jié)在硬板上，以增強(qiáng)對穿甲彈的防護(hù)。目前防彈織物和制品存在的一個問題為它們有限的阻燃性。防彈材料的阻燃性是高度期望的，以使防彈制品提供的保護(hù)'最大化。通常，優(yōu)燃劑i過4-聚合物或其它材料的燃燒過S來起作用?？墒褂谩⒉煌愋偷奶砑觿?，其每種通常通過不同作用模式提供阻燃。例如，稱作凝結(jié)相活性阻燃劑(condensed-phaseactiveflameretardants)的一類通過)咸々、或限制可燃燒的燃料量促進(jìn)炭化。稱作揮發(fā)相活性阻燃劑(volatile-phaseactiveflameretardants)的另一類阻燃劑通過降低燃燒期間釋放的熱來抑制所述燃燒過程。具體類型的添加劑非排除性地包括促進(jìn)材料炭化的炭化型添加劑；吸熱添加劑，如氳氧化鋁和氬氧化鎂，其吸收熱量并將熱量消散入周圍大氣中；有毒物抑制劑，當(dāng)將其加入可燃材料中時(shí)，其顯著降低或防止熱分解期間產(chǎn)生的一種或多種有毒氣體；和利用協(xié)同效果的添加劑組合，即優(yōu)化組合的具有不同但協(xié)作的活性模式的多種添加劑。從而，與其它阻燃劑相比不同阻燃劑可能在燃燒過程的不同階段是有效的，和不同阻燃劑基于其作用方式，對于特定應(yīng)用，與其它添加劑相比還可具有特定的優(yōu)點(diǎn)或不足。例如，美國專利5,480,706提供了一種結(jié)合了卣化阻燃劑如卣化石蠟以增加阻燃性的阻燃防彈制品。然而，卣化阻燃劑基于環(huán)境和安全考慮，是不期望的。例如，卣化阻燃劑在燃燒期間產(chǎn)生高毒性氣體如氯和溴。進(jìn)一步地，當(dāng)這些物質(zhì)與水混合時(shí)，形成極強(qiáng)的酸。除帶來環(huán)境危險(xiǎn)外，這些副產(chǎn)物對于防彈制品使用者也是極其有害的。其它類型添加劑對于原始聚合物的物理性質(zhì)可具有顯著影響。在部分應(yīng)用中，需要相對較大量的阻燃劑，根據(jù)所述阻燃劑是否起到增塑劑或填料的作用，性質(zhì)平衡可存在較大變化。例如，可將大量填料材料如粘土或沙子用于提高阻燃性，但其不能用于防彈材料，因?yàn)檫@類材料顯著增加防彈制品的重量，限制了其實(shí)用性。因此，在防彈制品領(lǐng)域，在不損害防彈性的條件下提供具有優(yōu)異阻燃性，且對使用者和環(huán)境均具有較低危險(xiǎn)的防彈材料是高度期望和有利的。本發(fā)明為該需求提供了一種解決方案。本發(fā)明提供一種包含結(jié)合在基質(zhì)組合物中的高強(qiáng)度纖維的阻燃防彈織物，該基質(zhì)組合物包括炭化阻燃劑。所述基質(zhì)組合物通常包括粘合劑材料(基質(zhì)聚合物)，和在該粘合劑材料上或可與該粘合劑材料混合的炭化阻燃劑。炭化為一種不充分燃燒過程，其從燃燒材料中除去氫和氧，使得炭主要由碳組成。形成炭的優(yōu)點(diǎn)包括降低的揮發(fā)物質(zhì)量，其中部分碳和氫保持在凝結(jié)相中，減少發(fā)出的揮發(fā)性可燃降解碎片質(zhì)量；增加的熱容量，其中炭-聚合物混合物的形成與未炭化材料相比，提高所述材料的熱容量；和阻擋可燃?xì)怏w，從而炭化表面可起到物理阻擋層的作用，阻擋由下層未炭化材料降解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w流動，并阻礙氧氣到達(dá)所述聚合物表面。進(jìn)一步地，炭形成還提供熱絕緣，從而當(dāng)聚合物降解時(shí)，在剩余未炭化聚合物上形成炭層，該層較低的導(dǎo)熱性使其起到了絕熱的作用，吸收部分熱輸入并乂人而降低到達(dá)未炭化聚合物的熱通量。所述炭化阻燃劑優(yōu)選不釋放卣素，并優(yōu)選膨脹型(intumescenttype)阻燃劑，從而當(dāng)暴露時(shí)所述被炭化的材料體積膨脹，形成泡沫，和當(dāng)暴露于熱時(shí)提供絕緣阻擋層。例如，由大量小泡組成的非閨化膨脹炭，與典型地由卣化阻燃劑形成的硬脆致密炭相比，具有更好的絕緣特性。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所結(jié)合的阻燃添加劑的膨脹炭化行為對本發(fā)明織物的防彈性具有可忽略不計(jì)的影響，保持了原始才才并牛的最佳防彈性。發(fā)明概述本發(fā)明提供一種阻燃防彈織物，包括a)多個布置成陣列的纖維，所述纖維結(jié)合在一起并形成織物，所述纖維具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量；和b)在所述纖維上的包含炭化阻燃劑的基質(zhì)組合物。本發(fā)明還提供一種阻燃防彈織物，其包括至少一個固結(jié)的(consolidated)纖維網(wǎng)絡(luò)，所述固結(jié)的纖維網(wǎng)絡(luò)包括多個交疊(cross-plied)纖維層，每個纖維層包括多個以基本平行的陣列(array)布置的纖維；所述纖維具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量；所述纖維在其上具有基質(zhì)組合物，該基質(zhì)組合物包括炭化阻燃劑；所述多個交疊纖維層用所述基質(zhì)組合物固結(jié)，以形成所述固結(jié)的纖維網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種阻燃防彈制品，其包括阻燃防彈織物，該阻燃防彈織物包括a)多個布置成陣列的纖維，所述纖維結(jié)合在一起并形成織物，所述纖維具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量5和b)在所述纖維上的包含炭化阻燃劑的基質(zhì)組合物。本發(fā)明更進(jìn)一步提供一種生產(chǎn)阻燃防彈織物的方法，包括a)形成至少兩個纖維層,每個纖維層通過將多個纖維布置成基本平行的單向陣列形成；所述纖維具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量；所述纖維使用包含炭化阻燃劑的基質(zhì)組合物涂覆；b)布置所述纖維層，其中將每層纖維的單向陣列相對于各相鄰層進(jìn)行交疊；和c)在足以形成單層固結(jié)網(wǎng)絡(luò)的條件下粘結(jié)所述交疊的層，從而形成織物。優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述本發(fā)明提出了具有優(yōu)異耐槍彈穿透性的阻燃織物復(fù)合材料。基于本發(fā)明的目的，具有優(yōu)異耐槍彈穿透性的織物描述了對于可變形槍彈顯示出優(yōu)異性質(zhì)的那些。本發(fā)明的阻燃織物優(yōu)選包括在本領(lǐng)域稱作基質(zhì)《且合物的彈性或剛性聚合物組合物中的單層固結(jié)纖維網(wǎng)絡(luò)，其中所述基質(zhì)組合物包括至少一種炭化阻燃劑。所述纖維網(wǎng)絡(luò)包括多個堆疊在一起的纖維層，每個纖維層包含多個用所述基質(zhì)組合物涂覆的并以基本平4亍的陣列布置的纖維，和所述纖維層被固結(jié)以形成所述單層固結(jié)網(wǎng)絡(luò)。所述固結(jié)網(wǎng)絡(luò)還包括用這種基質(zhì)組合物涂覆、形成多個層以及固結(jié)成織物的多條紗線?；诒景l(fā)明的目的，"纖維"為一種拉伸體(elongatebody),其長度尺寸遠(yuǎn)大于寬度和厚度的橫向尺寸。用于本發(fā)明的纖維截面可在4支寬范圍內(nèi)變化。它們可以具有圓形、偏平或橢圓形截面。因此，術(shù)語纖維包括具有規(guī)則或不規(guī)則截面的長絲、帶、條等。它們還可以是不規(guī)則或規(guī)則多葉形截面，具有一個或多個從所述纖維的線形軸或縱軸突出出來的規(guī)則或不規(guī)則葉形。優(yōu)選所述纖維為單葉形的，并具有基本為圓形的截面。如這里使用的，"紗線"為互鎖纖維(interlockedfibers)束。"陣列"描述了纖維或紗線的有序布置，和"平行陣列"描述了纖維或紗線的有序平行布置。纖維"層"描述編織(woven)或非織造(non-woven)纖維或紗線的平面布置。纖維"網(wǎng)絡(luò)"表示多個相互連接的纖維或紗線層。纖維網(wǎng)絡(luò)可具有多種結(jié)構(gòu)。例如，所述纖維或紗線可作為氈(felt)或另一種機(jī)織、非織造或針織品形成，或通過任意其它常規(guī)技術(shù)形成網(wǎng)絡(luò)。才艮據(jù)特別優(yōu)選的固結(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將多個纖維層組合，從而每個纖維層包括單向排列成陣列以使得它們沿共同纖維方向基本相互平行的纖維。"固結(jié)的網(wǎng)絡(luò)"描述了纖維層與基質(zhì)組合物的固結(jié)組合。如這里使用的，"單層"結(jié)構(gòu)是指由已經(jīng)固結(jié)為單一整體結(jié)構(gòu)的一個或多個獨(dú)立的纖維層組成的結(jié)構(gòu)。通常，"織物"可涉及編織或非織造材料。如這里使用的，"高強(qiáng)度高拉伸模量纖維"是這樣一種纖維，其具有通過ASTMD2256測量的優(yōu)選至少約7g/旦尼爾或更高的韌度，伊0選至少約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量，和優(yōu)選至少約8J/g或更高的斷裂能。如這里使用的，術(shù)語"旦尼爾"是指線性密度單位，等于以克計(jì)每9000米纖維或紗線的質(zhì)量。如這里使用的，術(shù)語"韌度"是指未拉伸樣品(unstressedspecimen)的以每單位線性密度(旦尼爾)的力(克)表示的拉伸應(yīng)力。纖維的"初始模量，，為表示其抗變形性的材料性質(zhì)。術(shù)語"拉伸模量，，是指韌度變化與應(yīng)變變化之比，所述韌度變化以克-力每旦尼爾(g/d)表示，所述應(yīng)變變化表示為初始纖維長度的分?jǐn)?shù)(in/in)。特別適宜的高強(qiáng)度高拉伸模量纖維材料包括伸直鏈聚烯烴纖維，如高度取向的高分子量聚乙烯纖維，特別是超高分子量聚乙烯纖維，和超高分子量聚丙烯纖維。同樣適宜的為伸直鏈聚乙烯醇纖維、伸直鏈聚丙烯腈纖維、對芳族聚酰胺纖維(para-aramidfibers)、聚苯并唑纖維(polybenzazolefibers)如聚苯并嚅唑(PBO)和聚苯并噻唑(PBT)纖維以及液晶共聚聚酯纖維(liquidcrystalcopolyesterfibers)。每種這些纖維類型均是本領(lǐng)域公知的。在聚乙烯情況下，優(yōu)選的纖維為具有至少500,000分子量的伸直鏈聚乙烯，優(yōu)選分子量為至少100萬和更優(yōu)選200萬-500萬。這種伸直鏈聚乙烯(ECPE)纖維可在溶液紡絲工藝中形成，例如在美國專利4,137,394或4,356,138中描述的那樣，其結(jié)合在這里作為參考，或可以由溶液紡制以形成凝膠結(jié)構(gòu)，例如在美國專利4,551,296和5,006,390中描述的那樣，其同樣結(jié)合在這里作為參考。最優(yōu)選用于本發(fā)明的聚乙烯纖維為由HoneywellInternationalInc.在商標(biāo)Spectra下出售的聚乙烯纖維。Spectra纖維是本領(lǐng)域眾所周知的，并例如在共同擁有的授于Harpell等人的美國專利4,623,547和4,748,064中有描述。以單位重量而言(ounceforounce),Spectra高性能纖維強(qiáng)度是鋼鐵的10倍，同時(shí)還足夠輕，能夠漂浮在水上。所述纖維還具有其它重要性質(zhì)，包括耐沖擊性、耐濕性、耐磨損、耐化學(xué)性和耐穿刺性。適宜的聚丙烯纖維包括在美國專利4，413,110中描述的高度取向伸直鏈聚丙烯(ECPP)纖維，其結(jié)合在這里作為參考。適宜的聚乙烯醇(PV-OH)纖維例如描述于美國專利4,440,711和4,599,267中，其結(jié)合在這里作為參考。適宜的聚丙烯腈(PAN)纖維例如在美國專利4,535,027中公開，其結(jié)合在這里作為參考。所有這些纖維均是公知的，并可廣泛商購獲得。適宜的芳族聚酰胺(芳香族聚酰胺)或?qū)Ψ甲寰埘０防w維可商購獲得，并記載于例如美國專利3,671,542中。例如可使用的聚(對苯二甲酰對苯二胺)長絲由Dupont公司在KEVLAR⑧商品名下商業(yè)生產(chǎn)。在本發(fā)明實(shí)踐中還可使用的為由Dupont在NOMEX⑧商品名下商業(yè)生產(chǎn)的聚(間苯二曱酰間苯二胺)纖維。適宜的用于本發(fā)明實(shí)踐的聚苯并唑纖維可商購獲得，并在例如美國專利5,286,833、5,296,185、5,356,584、5,534,205和6,040,050中公開，其均結(jié)合在這里作為參考。優(yōu)選的聚苯并唑纖維為ToyoboCo的ZYLON⑧牌纖維。適用于本發(fā)明實(shí)踐的液晶共聚聚酯纖維可商購獲得，并在美國專利3,975,487、4,118,372和4,161,470中公開，其均結(jié)合在這里作為參考。其它適用于本發(fā)明的纖維類型包括玻璃纖維、由碳形成的纖維、由玄武巖(basalt)或其它材料形成的纖維、M5纖維和所有上述材料的組合，其均可商購獲得。M5⑧纖維由Richmond,Virginia的MagellanSystemsInternational生產(chǎn)，并例如描述于美國專利5,674,969、5,939,553、5,945,537和6,040,478中，其均結(jié)合在這里作為參考。特別優(yōu)選的纖維包括M5⑧纖維、聚乙烯Spectra⑥纖維、聚(對苯二曱酰對苯二胺)和聚(對苯撐-2,6-苯并雙P惡唑(benzobisoxazole))纖維。最優(yōu)選地，所述纖維包括高強(qiáng)度高模量聚乙烯Spectra⑧纖維?；诒景l(fā)明的目的，最優(yōu)選的纖維為高強(qiáng)度高拉伸模量伸直鏈聚乙烯纖維。如上述記載的，高強(qiáng)度高拉伸模量纖維為通過ASTMD2256測量具有優(yōu)選的約7g/旦尼爾或更高的韌度、優(yōu)選的約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量和優(yōu)選的約8J/g或更高的斷裂能的纖維。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述纖維的韌度應(yīng)為約15g/旦尼爾或更高，優(yōu)選約20g/旦尼爾或更高，更優(yōu)選約25g/旦尼爾或更高，最優(yōu)選約30g/旦尼爾或更高。本發(fā)明的纖維還具有約300g/旦尼爾或更高的優(yōu)選拉伸模量，更優(yōu)選約400g/旦尼爾或更高，更優(yōu)選約500g/旦尼爾或更高，更優(yōu)選約1,000g/旦尼爾或更高和最優(yōu)選約1,500g/旦尼爾或更高。本發(fā)明的纖維還具有優(yōu)選約15J/g或更高的斷裂能，更優(yōu)選約25J/g或更高，更優(yōu)選約30J/g或更高和最優(yōu)選具有約40J/g或更高的斷裂能。這些組合的高強(qiáng)度性質(zhì)可通過采用公知的溶液生長或凝膠纖維工藝獲得。美國專利4,413,110、4,440,711、4,535,027、4,457,985、4,623,547、4,650,710和4,748,064—般地討論了本發(fā)明中采用的優(yōu)選高強(qiáng)度伸直鏈聚乙烯纖維。本發(fā)明的纖維通過向所述纖維施加基質(zhì)組合物，然后固結(jié)該基質(zhì)組合物-纖維組合而涂覆有所述基質(zhì)組合物、浸漬有所述基質(zhì)組合物、包埋在所述基質(zhì)組合物中或施加有所述基質(zhì)組合物。"固結(jié)，，表示將所述基質(zhì)材料與各獨(dú)立纖維層組合成單一整體層。固結(jié)可通過干燥、冷卻、加熱、壓力或它們的組合實(shí)施。本發(fā)明的織物復(fù)合材料可采用多種基質(zhì)材料制備，所述基質(zhì)材料包括低模量彈性基質(zhì)材料和高模量剛性基質(zhì)材料。如這里使用的，術(shù)語"基質(zhì)"是本領(lǐng)域眾所周知的，用于表示粘合劑材料如聚合物粘合劑材料，其在固結(jié)后將所述纖維粘結(jié)在一起。術(shù)語"復(fù)合材料"是指纖維與基質(zhì)材料的固結(jié)組合。適宜的基質(zhì)材料非排除性地包括具有低于約6,000psi(41.3MPa)的初始拉伸模量的低模量彈性材料，和具有至少約300,000psi(2068MPa)初始拉伸才莫量的高^t量剛性材料，其均通過ASTMD638在37。C下測量。如本文中使用的，術(shù)語拉伸才莫量對于纖維表示通過ASTM2256測量的彈性才莫量，和對于基質(zhì)材料表示通過ASTMD638測量的彈性模量。彈性基質(zhì)組合物可包括多種聚合和非聚合材料。優(yōu)選的彈性基質(zhì)組合物包括低模量彈性材料?；诒景l(fā)明的目的，低模量彈性材料具有根據(jù)ASTMD638試驗(yàn)方法測量的約6,000psi(41.4MPa)或更低的拉伸模量。優(yōu)選地，所述彈性體的拉伸模量為約4,000psi(27.6MPa)或更低，更優(yōu)選約2400psi(16.5MPa)或更低，更優(yōu)選1200psi(8.23MPa)或更低，最優(yōu)選為約500psi(3.45MPa)或更低。所述彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選低于約0°C,更優(yōu)選低于約-4(TC,最優(yōu)選低于約-50。C。所述彈性體還具有優(yōu)選至少約50%的斷裂伸長率，更優(yōu)選至少約100%,和最優(yōu)選具有至少約300%的斷裂伸長率。可使用多種具有低模量的彈性材料和配方作為所述基質(zhì)。適宜的彈性體的典型例子具有在EncyclopediaofPolymerScience,Volume5中Elastomers-Synthetic部分(JohnWiley&SonsInc.l964)總結(jié)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、配方以及交聯(lián)方法。優(yōu)選的低模量彈性基質(zhì)材料包括聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、氯亞磺化聚乙烯、乙烯共聚物、聚丙烯、丙烯共聚物、聚丁二烯、聚異戊二烯、天然橡膠、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、多疏化物聚合物(polysulfidepolymers)、聚氨酯彈性體、聚氯丁二烯、使用一種或多種本領(lǐng)域公知的增塑劑(如鄰苯二甲酸二辛酯)增塑的聚氯乙烯、丁二烯丙烯腈彈性體、聚(異丁烯-共聚-異戊二烯)、聚丙烯酸酯、聚酯、不飽和聚酯、聚醚、含氟彈性體、硅酮彈性體、熱塑性彈性體、酚醛塑料、聚縮丁醛(polybutymls)、環(huán)氧聚合物、苯乙烯系(styrenic)嵌段共聚物，如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯型，和其它可在低于所述纖維熔點(diǎn)下固化的低模量聚合物及共聚物。還優(yōu)選不同彈性材料的共混物，或彈性材料和一種或多種熱塑性材料(thermoplastics)的共混物。特別有用的為共軛二烯與乙烯基芳香族單體的嵌段共聚物。丁二烯與異戊二烯為優(yōu)選的共軛二烯彈性體。苯乙烯、乙烯基甲苯和叔丁基苯乙烯為優(yōu)選的共軛芳香族單體?？蓪⒔Y(jié)合有聚異戊二烯的嵌段共聚物氬化以生產(chǎn)具有飽和烴彈性體片段的熱塑性彈性體。所述聚合物可為簡單的A-B-A型三嵌段共聚物、(AB)n(n=2-10)型多嵌段共聚物或R-(BA)X(x=3-150)型的星形結(jié)構(gòu)共聚物；其中A為來自聚乙烯基芳香族單體的嵌段和B為來自共軛二烯彈性體的嵌段。很多這些聚合物由Houston,TX的KratonPolymers商業(yè)制造，并記載于"KratonThermoplasticRubber",SC-68-81公報(bào)中。最優(yōu)選的基質(zhì)聚合物包括由KratonPolymers商業(yè)生產(chǎn)的在商標(biāo)Kmton下出售的苯乙烯系嵌段共聚物。這里使用的優(yōu)選的高模量剛性基質(zhì)材料包括例如乙烯基酯聚合物或苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的材料，以及例如乙烯基酯與鄰苯二甲酸二烯丙酯混合物或酚醛樹脂和聚乙烯醇縮丁醛混合物的聚合物混合物材料。特別優(yōu)選用于本發(fā)明的剛性基質(zhì)材料為熱固性聚合物，其優(yōu)選可溶于碳-碳飽和溶劑如甲乙酮中，并在固化后通過ASTMD638測量時(shí)具有至少約1x1()Spsi(6895MPa)的高拉伸模量。特別優(yōu)選的剛性基質(zhì)材料為記載于美國專利6,642,159中的那些，其結(jié)合在這里作為參考。由本發(fā)明的織物復(fù)合材料形成的制品的剛性、抗沖擊和防彈性受基質(zhì)聚合物的拉伸模量影響。例如，美國專利4,623,574公開了由具有低于約6000psi(41,300kPa)的拉伸模量的彈性基質(zhì)構(gòu)建的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，與由更高模量的聚合物構(gòu)建的復(fù)合材料以及與不含基質(zhì)的相同纖維結(jié)構(gòu)相比，具有優(yōu)異的防彈性。然而，低拉伸模量基質(zhì)聚合物還導(dǎo)致了更低剛性的復(fù)合材料。進(jìn)一步地，在某些應(yīng)用中，特別是復(fù)合材料必須在防彈和結(jié)構(gòu)模式兩者下都起作用的那些應(yīng)用中，需要防彈性和剛性的優(yōu)異組合。因此，使用的基質(zhì)聚合物的最適宜類型將根據(jù)由本發(fā)明織物形成的制品類型而變化。為實(shí)現(xiàn)兩種性質(zhì)的協(xié)調(diào)，適宜的基質(zhì)組合物可組合低模量和高模量材料兩者，形成單一基質(zhì)組合物。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，纖維比例優(yōu)選占復(fù)合材料的約70-約95重量％,更優(yōu)選占復(fù)合材料的約79-約91重量％,和最優(yōu)選占復(fù)合材料的約83-約89重量％。復(fù)合材料的剩余部分為基質(zhì)與阻燃劑的組合。所述基質(zhì)組合物還可包括填料如炭黑或二氧化硅，可用油填充，或可用硫、過氧化物、金屬氧化物或輻射固化體系硫化，正如本領(lǐng)域公知的那樣。所述基質(zhì)組合物可進(jìn)一步包括抗氧化劑，如在Irganox⑧商標(biāo)下出售的那些，其可由瑞士CibaSpecialtyChemicalsCorporation商購獲得,特別地為Irganox1010((四-(亞曱基-(3，5-二叔丁基-4-羥基肉桂酸酯)甲烷))；和防止阻燃劑在基質(zhì)組合物中沉降的表面活性劑，如在Cirraso1⑧商標(biāo)下出售的那些，其可由荷蘭Uniqema商購獲得，特別是CirrasolG1096(聚氧乙烯山梨醇酯)。根據(jù)本發(fā)明，所述基質(zhì)組合物包括至少一種炭化阻燃劑。在燃燒期間，該炭化阻燃劑與纖維和基質(zhì)材料組合形成炭。如這里使用的那樣，術(shù)語"炭化阻燃劑"是指產(chǎn)生炭或促進(jìn)材料炭化的阻燃化合物、組合物或混合物，其中炭化是一種從燃燒材料中除去氫和氧，以使得留下主要由碳組成的物質(zhì)的不充分燃燒過程。優(yōu)選的炭化阻燃劑包括不釋放卣素的膨脹材料。如這里使用的那樣，術(shù)語"膨脹"是指當(dāng)暴露于熱量或超過特定溫度的火焰時(shí)，體積膨脹的材料。適宜的非卣化炭化阻燃劑非排除性地包括金屬氬氧化物如氬氧化鋁(aluminatrihydrate)和氫氧化鎂(或水合4美(hydratedmagnesium))、水合碳酸鹽、碳酸鈣、含硼阻燃劑包括硼酸鋅、芳香族硼酸如1,4-苯二硼酸和苯基硼酸、季戊四醇、酚醛清;黍(novolacs)、不釋放囟素的鐵添加劑如氧化鐵和聚苯醚和磷、含磷化合物如磷酸二苯酯和磷酸三苯酯，及上述物質(zhì)的組合。其中，最優(yōu)選磷和含石舞添力口劑。在炭化阻燃劑類別中，不同類型材料或共混物可以不同方式起作用。例如，磷基阻燃劑主要在凝結(jié)相中通常通過形成磷酸(當(dāng)加熱時(shí))通過促進(jìn)炭化，并降低可燃揮發(fā)物釋放而發(fā)揮作用。當(dāng)加熱磷化合物時(shí)，發(fā)生磷酸形成，該酸與聚合物中的碳結(jié)合導(dǎo)致炭?？蛇x地，金屬氬氧化物如氫氧化鎂或氫氧化鋁，在火焰加熱下分解，并釋放水合水。這類物質(zhì)還用作抑煙劑。這些阻燃劑還可用作其中存在其它阻燃劑(例如磷基化合物)的阻燃聚合物體系中的第二添加劑。在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，所述炭化類型的阻燃劑優(yōu)選包括材料的共混物。例如本發(fā)明的炭化阻燃劑優(yōu)選包括含有添加劑的共混物，所述添加劑例如為一種或多種提高炭形成效率的增效劑(synergists),將炭吹起形成泡沫形式的起泡劑(spumificagent)或提高炭化速率的炭化催化劑。適宜的增效劑包括三聚氰胺聚磷酸鹽(melaminepolyphosphate),聚磷酸銨和氮?dú)忉尫挪牧?；適宜的起泡劑(發(fā)泡劑)包括胺/酰胺、三聚氰胺、雙氰胺、脲和加熱時(shí)主要釋放氮?dú)獾亩喾N其它發(fā)泡劑；適宜的催化劑包括燃燒過程中釋放硼酸、磷酸或硫酸的材料，所述酸在燃燒過程中與所述復(fù)合材料的聚合物結(jié)合形成炭，例如磷化合物如磷酸銨和磷酸酯、芳香族硼酸和上述硼化合物。例如，所述起泡劑三聚氰胺釋放氮?dú)?，增加炭的高?loft),并與例如磷結(jié)合以炭化所述材料。該三聚氰胺釋放的氮?dú)膺€是惰性的并延緩燃燒過程。因此，適宜的炭化阻燃劑優(yōu)選包括上述材料的共混物。特別優(yōu)選的炭化阻燃劑包括可在Intumax⑧(以前稱作MaxicharTM)、Exolit⑧和Budit⑧商標(biāo)下獲得的材料，特別是Newark,NJ的BroadviewTechnologies出售的在Intumax㊣商標(biāo)下獲得的包括三聚氰胺焦磷酸鹽(melaminepyrophosphate)和雙(三聚氰胺焦磷酸)(bis(melaminepyrophosphoric)acid)的』彭月長共'混物；德、國ChemischeFabrikBudenheimKgLimitedPartnership出售的可在Budit3077BG商標(biāo)下獲得的包含聚磷酸銨的膨脹共混物；和瑞士ClariantInternationalLtd.出售的可在ExolitAP752商標(biāo)下獲得的包含聚磷酸銨的膨脹共混物。炭化阻燃劑優(yōu)選采用本領(lǐng)域公知的技術(shù)與基質(zhì)組合物中的粘合劑共混。例如將所述炭化阻燃劑混入在具有螺旋槳型混合器的大容器中的溶劑內(nèi)，通過表面活性劑協(xié)助以將該阻燃劑保持在溶液中，然后溶解基質(zhì)粘合劑聚合物以制備共混物。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述炭化阻燃劑占全部基質(zhì)組合物的約1重量％-約20重量％,更優(yōu)選約3%-約10%,和最優(yōu)選占全部基質(zhì)組合物的約5%-約7%?？蛇x地，所述炭化阻燃劑可使用本領(lǐng)域公知技術(shù)施加在基質(zhì)聚合物層上，從而形成例如兩層基質(zhì)組合物。在未將所述炭化阻燃劑材料與基質(zhì)聚合物共混，和在施加到基質(zhì)聚合物上之前所述阻燃劑為粉末形式的情況下，可任選地使該阻燃劑與單獨(dú)的粘合劑如環(huán)氧樹脂、丙烯酸系材料或本領(lǐng)域公知的其它聚合或非聚合材料結(jié)合。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述基質(zhì)組合物包括炭化阻燃劑與基質(zhì)聚合物粘合劑的共混物，例如磷或含磷炭化阻燃劑與Kraton聚合物的共混物。一般地，本發(fā)明的阻燃防彈織物通過將高強(qiáng)度纖維布置成一個或多個纖維層形成。每層可包括單獨(dú)纖維或紗線的陣列。優(yōu)選在所述層形成之前或之后將基質(zhì)組合物施加到該高強(qiáng)度纖維上，然后將所述基質(zhì)材料-纖維組合固結(jié)在一起，形成多層復(fù)合體。所述基質(zhì)可以多種方式施加至纖維上，例如通過噴涂或輥涂基質(zhì)組合物溶液至纖維表面，然后干燥。一種方法為將涂層材料的純聚合物作為液體、粘稠固體或懸浮體中的顆?；蜃鳛榱骰?fluidizedbed)施加至纖維上?？蛇x地，所述涂層可作為在適宜溶劑中的溶液或乳液施加，其中所述溶劑在施加溫度下不會對纖維性質(zhì)產(chǎn)生不利影響。例如，可將纖維或紗線傳輸通過所述基質(zhì)組合物的溶液，以充分涂覆該纖維或紗線，然后干燥形成涂覆的纖維或紗線。然后可將得到的涂覆纖維或紗線布置成期望的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在另一種涂覆技術(shù)中，首先布置纖維層，然后將該層浸入含有基質(zhì)材料的溶液浴中，并然后通過蒸發(fā)溶劑干燥。若需要，可重復(fù)該浸漬步驟數(shù)次，以在纖維上形成期望量的基質(zhì)材料涂層。盡管可使用任意能夠溶解或分散聚合物的液體，但優(yōu)選的溶劑組包括水、石蠟油和芳香族溶劑或烴溶劑，說明性的具體溶劑包括石蠟油、二甲苯、曱苯、辛烷、環(huán)己烷、曱乙酮(MEK)和丙酮。用于在溶劑中溶解或分散涂層聚合物的技術(shù)將是常規(guī)用于在不同基材上涂覆類似材料的那些?？墒褂脤⑼繉油扛仓晾w維上的其它技術(shù)，包括在所述纖維經(jīng)受高溫拉伸處理前，在從纖維中除去溶劑之前或之后，涂覆高模量前體(凝膠纖維)(如果采用凝膠紡絲纖維形成技術(shù))。然后可將纖維在升高的溫度下拉伸，以生產(chǎn)涂覆的纖維。可將所述凝膠纖維在獲得期望涂層的條件下通過適宜的涂覆聚合物的溶液。在纖維通入所述溶液前，凝膠纖維中高分子量聚合物的結(jié)晶可以已經(jīng)發(fā)生或未發(fā)生?？蛇x地，可將纖維擠入適宜聚合物粉末的流化床中。此外，如果實(shí)施拉伸操作或其它操作過程如溶劑交換、干燥等，可將所述涂層施加至最終纖維的前體材料上。在本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施方式中，首先將本發(fā)明的纖維用基質(zhì)組合物涂覆，然后將多個纖維布置入編織或非織造纖維層中。這樣的技術(shù)是本領(lǐng)域公知的。所述基質(zhì)材料的施加優(yōu)選使用選擇的基質(zhì)組合物涂覆纖維或紗線的至少一個表面，優(yōu)選基本涂覆或封裝每一個單獨(dú)的纖維。施加基質(zhì)材料后，在固結(jié)前，層中的單獨(dú)纖維可以相互粘結(jié)或未相互粘結(jié)，該固結(jié)通過壓在一起并熔合(fusing)如此涂覆的纖維而將多個纖維或紗線層結(jié)合在一起。本發(fā)明的織物復(fù)合材料優(yōu)選包括固結(jié)成單層固結(jié)纖維網(wǎng)絡(luò)的多個編織或非織造纖維層。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述層包括非織造纖維，所述固結(jié)纖維網(wǎng)絡(luò)的每個單獨(dú)的纖維層優(yōu)選包括沿共同纖維方向相互平行排列的纖維。這種單向排列的纖維的后續(xù)層可相對于前一層旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，將復(fù)合材料的單獨(dú)纖維層交疊，以使得各單獨(dú)層中單向纖維的纖維方向相對于相鄰層中單向纖維的纖維方向旋轉(zhuǎn)。一個例子為五層制品，其中第二、第三、第四和第五層相對于第一層被旋轉(zhuǎn)+45。、-45。、90。和0。，但不是必須按照該順序?；诒景l(fā)明的目的，相鄰層可幾乎相對于另一層的縱向纖維方向以約0°-約90。間的任意角度排列。優(yōu)選的例子包括具有0790。取向的兩層。這種旋轉(zhuǎn)的單向排列描述于例如美國專利4,457,985、4,748,064、4,916，000、4,403,012、4,623,573和4,737,402中。所述纖維網(wǎng)絡(luò)可通過多種公知方法構(gòu)建，例如通過記載于美國專利6,642,159中的方法。應(yīng)該理解，本發(fā)明的單層固結(jié)網(wǎng)絡(luò)通?？砂ㄈ我鈹?shù)量的交疊層，例如根據(jù)不同用途的需要可包括約20-約40層或更多的層。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，可首先將本發(fā)明的纖維采用上述技術(shù)之一用彈性基質(zhì)組合物涂覆，然后將多個纖維布置成非織造纖維層。優(yōu)選地，將單獨(dú)的纖維相鄰并相互接觸放置，并布置成片狀纖維陣列其中所述纖維沿共同纖維方向基本相互平行地排列。在將纖維布置成所述結(jié)構(gòu)的特別有效的技術(shù)中，將所述纖維拉過含有彈性材料溶液的浴，隨后圍繞并且沿著適宜框架如圓柱體的長度方向螺旋纏繞成單片狀層。然后將來自所述溶液的溶劑蒸發(fā)，留下平行布置的纖維的預(yù)浸漬片，其可從所述圓柱形框架上取下并切成期望的尺寸?？蛇x地，可將多個纖維同時(shí)拉過彈性體溶液浴，并緊密地相互基本平行地布置在適宜表面上。通過蒸發(fā)溶劑留下了由彈性體涂覆的纖維組成的預(yù)浸漬片，其中所述纖維基本平行并沿共同纖維方向排列。優(yōu)選遵循上述方法以形成至少兩個單向纖維層，從而所述纖維在所有纖維表面上基本被基質(zhì)組合物涂覆。此后，優(yōu)選將所述纖維層固結(jié)成單層固結(jié)纖維網(wǎng)絡(luò)。這可通過將所述單獨(dú)的纖維層相互堆疊，然后在加熱和壓力下將其粘結(jié)在一起以熱定形總體結(jié)構(gòu)，使所述基質(zhì)材料流入并占據(jù)任何剩余空隙空間來實(shí)現(xiàn)。如本領(lǐng)域公知的那樣，當(dāng)將獨(dú)立纖維層交疊以使得一層中的纖維排列方向相對于另一層中的纖維排列方向以某種角度旋轉(zhuǎn)時(shí)，獲得了優(yōu)異的防彈性。例如，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)具有布置在一起的兩個本發(fā)明的纖維層，使得一層的縱向纖維方向與另一層的縱向纖維方向正交。在最優(yōu)選的實(shí)施方式中，將兩層單向排列的纖維以0。/90。結(jié)構(gòu)交疊，然后模塑形成前體。所述兩個纖維層可連續(xù)交疊，優(yōu)選通過將所述層之一切成隨后可以以0。/90。取向穿越另一層的寬度放置的長度，形成本領(lǐng)域公知的單向帶(unitape)。美國專利5,173,138和5,766725描述了用于連續(xù)交疊的設(shè)備。然后可將得到的連續(xù)兩片層(two-ply)結(jié)構(gòu)纏繞成在每片層間均具有分離材料層的巻。當(dāng)準(zhǔn)備形成最終使用結(jié)構(gòu)時(shí)，將所述巻解開并除去分離材料。然后將所述兩片層子裝配體(sub-assembly)切成離散的片，以多片層形式堆疊，并然后經(jīng)受熱和壓力以形成最終形狀，和如果必要，固化所述基質(zhì)聚合物。類似地，當(dāng)將多個紗線布置形成單層時(shí)，可將所述紗線單向布置并以類似方式交疊，然后固結(jié)。用于將所述纖維層固結(jié)成單層固結(jié)網(wǎng)絡(luò)或織物復(fù)合材料的適宜粘結(jié)條件包括常規(guī)知曉的層壓技術(shù)。典型的層壓工藝包括在約ll(TC在約200psi(1379kPa)壓力下將所述交疊纖維層壓在一起約30分鐘。本發(fā)明的纖維層的固結(jié)優(yōu)選在約200。F(93。C)-約350°F(~177。C)溫度下，更優(yōu)選在約200。F-約300°F(~149。C)溫度下，和最優(yōu)選在約200。F-約280°F(~121。C)溫度下，和在約25psi(~172kPa)-約500psi(3447kPa)或更高的壓力下實(shí)施。如本領(lǐng)域通常知曉的那樣，固結(jié)可在高壓釜中實(shí)施。當(dāng)加熱時(shí)，可使所述基質(zhì)在未完全熔化的條件下變粘或流動。然而，通常如果使基質(zhì)材料熔化，則需要相對小的壓力來形成所述復(fù)合材料，而如果僅將基質(zhì)材料加熱至粘結(jié)點(diǎn)(stickingpoint)，則典型地需要更大的壓力。固結(jié)步驟可通常需要約lO秒-約24小時(shí)。然而，溫度、壓力和時(shí)間通常由聚合物類型、聚合物含量、工藝和纖維類型決定。單獨(dú)織物層的厚度將與單獨(dú)纖維的厚度相對應(yīng)。因此，本發(fā)明優(yōu)選的單層固結(jié)網(wǎng)絡(luò)將具有優(yōu)選約25ium-約500|iim的厚度，更優(yōu)選約75jam-約385lum和最優(yōu)選約125lum-約255|um。盡管這樣的厚度是優(yōu)選的，但應(yīng)理解可生產(chǎn)其它膜厚以滿足特定需求，并仍然落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。所述織物形成后，可將其用于多種應(yīng)用中。為進(jìn)行模塑纖維的所述單層固結(jié)纖維網(wǎng)絡(luò)的一個或多個片所暴露到的溫度和/或壓力根據(jù)使用的高強(qiáng)度纖維類型變化。例如，裝甲板(armorpanels)可通過在約150-約400psi(l,030-2,760kPa),優(yōu)選約180-約250psi(l,240-1720kPa)的壓力和約104。C-約127。C的溫度下模塑所述片的疊層制成。頭盔可通過在約1500-約3000psi(10.3-20.6MPa)壓力和約104。C-約127。C溫度下才莫塑所述片的疊層制成。同樣適宜的是例如美國專利4,623,574、4,650,710、4,748,064、5,552,208、5,587,230、6,642,159、6,841,492和6,846,758中記載的適用于形成制品的技術(shù)。本發(fā)明的織物復(fù)合材料對于形成阻燃防彈"硬"裝曱制品特別有用。"硬"裝甲是指具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以使得其在經(jīng)受大量的應(yīng)力時(shí)保持結(jié)構(gòu)剛性并能夠不需要支撐而不會倒塌的制品，例如頭盔、軍用車輛面板或保護(hù)性護(hù)罩。所述纖維網(wǎng)絡(luò)可獨(dú)立地保持紡織織物的高柔性特征，優(yōu)選保持相互分離，即沒有粘結(jié)在一起?？蛇x地，可將多層織物縫合在一起或使用粘結(jié)材料或其它熱塑性或非熱塑性纖維或材料粘結(jié)在一起。從而，本發(fā)明的制品可包括多個組裝成粘結(jié)或非粘結(jié)陣列的非織造阻燃織物?？蓪⒃搯螌庸探Y(jié)網(wǎng)絡(luò)切成多個離散的片，并堆疊以形成制品，或它們可形成隨后用于形成制品的前體。這樣的技術(shù)是本領(lǐng)域公知的。本發(fā)明的服裝可通過本領(lǐng)域公知的方法形成。優(yōu)選地，所述服裝可通過將本發(fā)明的阻燃織物結(jié)合到衣物制品形成。例如背心可包括結(jié)合有本發(fā)明的阻燃織物的普通織物背心，其中將本發(fā)明的織物插入在關(guān)鍵位置設(shè)置的口袋中。這使得能夠最大化槍彈防護(hù)，同時(shí)最小化所述背心的重量。如這里使用的那樣，術(shù)語"結(jié)合"或"被結(jié)合"意欲包括附著如縫合或粘附等，以及與其它織物非附著的連接或并置，如此使得所述阻燃防彈織物可任選地易于從背心或其它衣物制品除去。由多層按照本發(fā)明構(gòu)建的織物組成的背心和其它衣物制品具有良好的柔性和舒適性，并具有優(yōu)異的槍彈防護(hù)性和阻燃性。用于形成柔性結(jié)構(gòu)如柔性片、背心和其它服裝的織物優(yōu)選由采用低拉伸模量基質(zhì)組合物的織物形成。硬制品如頭盔和盔曱優(yōu)選由采用高拉伸模量基質(zhì)組合物的織物形成?？椢锏淖枞夹圆捎帽绢I(lǐng)域公知的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測定。例如，在試驗(yàn)方法ASTME1354(ConeCalorimeterTesting)中，將大量的熱和火焰(等于50KW的熱)施加在樣品上。然后在樣品燃燒期間記錄一些參數(shù)。防彈性采用本領(lǐng)域公知標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測定。例如，防彈復(fù)合材料的防護(hù)研究通常采用具有特定重量、硬度和尺寸的22口徑非變形鋼片(Mil-Spec.MIL-P-46593A(ORD))。結(jié)構(gòu)體的防護(hù)能力或耐穿透性通常通過引用50%槍彈穿透所述復(fù)合材料，同時(shí)50%被護(hù)罩阻擋時(shí)的沖擊速率表示，也稱作V5。值。如這里使用的那樣，制品的"耐穿透性"是對指定威脅的穿透抗性，所述指定威脅例如為物理物體包括子彈、碎片、霰彈等和非物理物體例如爆炸產(chǎn)生的沖擊波。對于相同面密度的復(fù)合材料，面密度是將復(fù)合材料板的重量除以表面積，V5Q越高，復(fù)合材料的防護(hù)性越好。本發(fā)明織物的防彈性可根據(jù)多種因素，特別是用于生產(chǎn)所述織物的纖維類型變化。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將炭化阻燃劑結(jié)合入所述基質(zhì)組合物中不會負(fù)面影響本發(fā)明織物的防彈性，如可在以下的實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)的那樣。以下非限制性實(shí)施例用于說明本發(fā)明。實(shí)施例l(對比)由高模量聚乙烯纖維(HMPE)(SPECTRA1000,1100旦尼爾纖維)層形成兩片層0°/90°交疊的非織造復(fù)合材料。使來自數(shù)個纖維筒子架的纖維通過梳機(jī)形成單向陣列而制備HMPE纖維的第一單向帶。所述纖維用基質(zhì)涂覆，然后放置在載體網(wǎng)上。所述基質(zhì)聚合物為溶解在環(huán)己烷溶劑中的Kraton⑧聚合物的溶液。然后使具有39gsm纖維面密度的涂覆的纖維通過烘箱，以蒸發(fā)環(huán)己烷溶劑。干燥后，將該纖維網(wǎng)絡(luò)纏繞在輥上。該輥的寬度為63"。所述纖維網(wǎng)絡(luò)上的聚合物含量為20重量％。獨(dú)立地制備第二類似單向帶。將兩個纖維網(wǎng)絡(luò)以0790。交疊，并在熱和壓力下固結(jié)以形成防彈材料的連續(xù)巻。所述交疊材料的總面密度為98gsm。通過堆疊50層交疊材料模制0.22〃厚的第一單向帶的12〃x12〃板。所述板的^t制條件為240。F加熱和500psi壓力20分鐘。采用MIL-STD-662F試驗(yàn)方法，使用符合MIL-P-46593A的17grainFragmentSimulatingProjectile(FSP)測試所述板的防彈性。該板的Vso為1750英尺/秒(fps)。通過堆疊22層交疊材料模制第二單向帶的O.l"厚板。該板的模制條件與上述相同。從上述板上切下4"x4〃樣品，并測試阻燃性。在該樣品上采用50KW熱能實(shí)施ASTME1354-ConeCalorimeterTest。該測試樣品的平均質(zhì)量損失率為12.269kg/m2，峰值放熱率為645.17KW/m2,燃燒期間的平均放熱率為325.43KW/m2，和到達(dá)峰值放熱率的時(shí)間為110秒。實(shí)施例2(對比)重復(fù)實(shí)施例1,除了使用水基Kraton⑧聚合物乳液形成第一和第二單向帶。聚合物含量為16%。使用四片層(0。、90。、0。、90。)構(gòu)造制備交疊巻。該四片層交疊巻的總面密度為250gsm。通過堆疊20層交疊材料模制0.22"厚的第一單向帶的12〃x12〃板。所述板的才莫制條件為240。F加熱和500psi壓力20分鐘。采用MIL-STD-662F試-驗(yàn)方法使用符合MIL-P-46593A的17grainFragmentSimulatingProjectile測試所述板的防彈性。該板的V5o為1825fps。通過堆疊9層交疊材料模制第二單向帶的o.r厚板。該板的模制條件與上述相同。從上述板上切下4"x4〃樣品，并測試阻燃性。在該樣品上采用50KW熱能實(shí)施ASTME1354-ConeCalorimeterTest。該測試樣品的平均質(zhì)量損失率為12.334kg/m2,峰值放熱率為752.45KW/m2，燃燒期間的平均放熱率為308.42KW/n^，和到達(dá)峰值放熱率的時(shí)間為135秒。實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例1,除了將按復(fù)合材料計(jì)5重量％的Budit3077BG炭化阻燃劑共混物與Kraton⑧聚合物溶液混合。該基質(zhì)組合物包括以下配方，其包括含有膨脹共混物的炭化阻燃劑，所述膨脹共混物含有聚磷酸銨和含三聚氰胺的材料環(huán)己烷(溶劑)79.48wto/oBudit3077BG(炭化阻燃劑)5.07wt%Irganox1010(抗氧化劑)0.31wt%Kraton聚合物(基質(zhì)聚合物)15.14wt%所述兩片層交疊巻具有98gsm的總面密度。通過堆疊50層阻燃交疊材料模制0.22"厚的第一單向帶的12〃x12〃板。所述板的模制條件為240。F加熱和500psi壓力20分鐘。采用MIL-STD-662F試驗(yàn)方法使用符合MIL-P-46593A的17grainFragmentSimulatingProjectile測試所述板的防彈性。該板的V5o為1795fps。通過堆疊22層交疊材料模制第二單向帶的O.l"厚板。該板的模制條件與上述相同。從上述板上切下4〃x4"樣品，并測試阻燃性。在該樣品上實(shí)施ASTME1354-ConeCalorimeterTest，其中向該樣品上施加大量熱和火焰(50KW熱能)。該測試樣品的平均質(zhì)量損失率為9.930kg/m2,峰值放熱率為521.12KW/m2,燃燒期間的平均放熱率為274.73KW/m2，和到達(dá)峰值放熱率的時(shí)間為100秒。這些實(shí)施例表明，向防彈織物的基質(zhì)組合物中添加炭化型阻燃劑帶來阻燃性，而不會降低織物的防彈性或結(jié)構(gòu)性質(zhì)。實(shí)施例1-3的結(jié)果總結(jié)于下表中<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>實(shí)施例4使用以下基質(zhì)配方重復(fù)實(shí)施例3,所述配方包括含有膨脹共混物的炭化阻燃劑，所述共混物含有具有含氮增效劑的聚磷酸銨環(huán)己烷(溶劑)79.17wt%ExolitAP752(炭化阻燃劑)6.85wt%Irganox1010(抗氧化劑)0.28wt%Kraton聚合物(基質(zhì)聚合物)13.70wt%實(shí)施例5使用以下基質(zhì)配方重復(fù)實(shí)施例3,所述配方包括含有膨脹含磷共混物的炭化阻燃劑環(huán)己烷(溶劑)76.30wt%CirrasolG1096(表面活性劑)2.30wt%Intumax⑧(炭^[匕阻燃劑)7.80wt%Irganox1010(抗氧化劑)0,40wt%Kraton聚合物(基質(zhì)聚合物)13.20wt%盡管本發(fā)明已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了特別顯示和說明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，可在不脫離本發(fā)明主旨和范圍下進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。權(quán)利要求應(yīng)解釋作覆蓋公開的實(shí)施方式、上述討論的替換形式及其所有等價(jià)形式。權(quán)利要求1.一種阻燃防彈織物，包括a)多個布置成陣列的纖維，所述纖維被結(jié)合在一起并形成織物，所述纖維具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量；和b)在所述纖維上的含炭化阻燃劑的基質(zhì)組合物。2.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述基質(zhì)組合物包括與粘合劑共混的炭化阻燃劑。3.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述基質(zhì)組合物包括在粘合劑上的炭化阻燃劑。4.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑包括不釋放囟素的膨脹材料。5.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑包括不釋放卣素的起泡材料。6.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑包括含磷材料。7.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑包括含聚磷酸銨的材料。8.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑占所述織物的約1重量％-約20重量％。9.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑占所述織物的約3重量％-約10重量％。10.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑占所述織物的約5重量％-約7重量％。11.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述纖維包括選自伸直鏈聚烯烴纖維、芳族聚酰胺纖維、聚苯并唑纖維、聚乙烯醇纖維、聚酰胺纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯纖維、聚丙烯腈纖維、液晶共聚聚酯纖維、玻璃纖維、碳纖維及它們的組合的材料。12.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述纖維包括聚乙烯纖維。13.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述基質(zhì)組合物在37。C下測量具有約6,000psi或更小的初始拉伸模量。14.權(quán)利要求1的阻燃防彈織物，其中所述基質(zhì)組合物在37。C下測量具有至少約300,000psi的初始拉伸才莫量。15.—種包括至少一個固結(jié)的纖維網(wǎng)絡(luò)的阻燃防彈織物，其中所述固結(jié)的纖維網(wǎng)絡(luò)包括多個交疊纖維層，每個纖維層包括多個以基本平行陣列布置的纖維；所述纖維具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量；所述纖維在其上面具有基質(zhì)組合物，所述基質(zhì)組合物包括炭化阻燃劑；所述多個交疊的纖維層被所述基質(zhì)組合物固結(jié)，形成所述固結(jié)的纖維網(wǎng)絡(luò)。16.根據(jù)權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述基質(zhì)組合物包括與粘合劑共混的炭化阻燃劑。17.根據(jù)權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述基質(zhì)組合物包括在粘合劑上的炭化阻燃劑。18.根據(jù)權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中每個所述纖維層相對于每個相鄰纖維層的纖維方向以90。角交疊。19.根據(jù)權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑包括不釋放囟素的膨脹材料。20.根據(jù)權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑包括不釋放卣素的起泡材料。21.根據(jù)權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑包括含磷材料。22.根據(jù)權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑包括含聚磷酸銨的材料。23.根據(jù)權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑占所述織物的約1重量％-約20重量％。24.權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑占所述織物的約3重量％-約10重量％。25.權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述炭化阻燃劑占所述織物的約5重量％-約7重量％。26.權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述纖維包括選自伸直鏈聚烯烴纖維、芳族聚酰胺纖維、聚苯并唑纖維、聚乙烯醇纖維、聚酰胺纖維、聚對苯二曱酸乙二醇酯纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯纖維、聚丙烯腈纖維、液晶共聚聚酯纖維、玻璃纖維、碳纖維及它們的組合的材料。27.權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述纖維包括聚乙烯纖維。28.權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述基質(zhì)組合物在37。C下測量具有約6,000psi或更小的初始拉伸模量。29.權(quán)利要求15的阻燃防彈織物，其中所述基質(zhì)組合物在37。C下測量具有至少約300,000psi的初始拉伸模量。30.—種包括阻燃防彈織物的阻燃防彈制品，所述阻燃防彈織物包括a)多個布置成陣列的纖維，所述纖維被結(jié)合在一起并形成織物，所述纖維具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量5和b)在所述纖維上的含炭化阻燃劑的基質(zhì)組合物。31.根據(jù)權(quán)利要求30的阻燃防彈制品，其包括模制板。32.根據(jù)權(quán)利要求30的阻燃防彈制品，其包括服裝，其中所述阻燃防彈織物包括固結(jié)成單層網(wǎng)絡(luò)的所述纖維的多個層，其中一個或多個所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)合到所述服裝。33.根據(jù)權(quán)利要求30的阻燃防彈制品，其中所述炭化阻燃劑包括不釋放卣素的膨脹材料。34.根據(jù)權(quán)利要求30的阻燃防彈制品，其中所述炭化阻燃劑包括不釋放卣素的起泡材料。35.根據(jù)權(quán)利要求30的阻燃防彈制品，其中所述炭化阻燃劑包括含磷材料。36.根據(jù)權(quán)利要求30的阻燃防彈制品，其中所述炭化阻燃劑包括含聚磷酸銨的材料。37.—種生產(chǎn)阻燃防彈織物的方法，包括a)形成至少兩個纖維層，每個纖維層通過將多個纖維布置成基本平行的單向陣列形成；所述纖維具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量；所述纖維使用包含炭化阻燃劑的基質(zhì)組合物涂覆；b)布置所述纖維層，其中使每層纖維的單向陣列相對于各相鄰層交疊；和c)在足以形成單層固結(jié)網(wǎng)絡(luò)的條件下粘結(jié)所述交疊的層，從而形成織物。38.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中所述炭化阻燃劑包括不含卣素的膨脹材料。39.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中所述炭化阻燃劑包括不含囟素的起泡材料。40.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中所述炭化阻燃劑包括含磷材料。全文摘要提供阻燃防彈復(fù)合織物。更具體地說，結(jié)構(gòu)體由具有優(yōu)異阻燃防彈性的材料形成。所述織物和結(jié)構(gòu)體結(jié)合不含鹵素的炭化阻燃劑，該阻燃劑優(yōu)選是膨脹的，從而當(dāng)暴露于熱量時(shí)，所述材料被炭化形成炭泡沫，提供絕緣阻擋層。盡管添加了阻燃性，但所述織物和結(jié)構(gòu)體保持了原始材料的優(yōu)異防彈性。文檔編號A41D31/00GK101336360SQ200680052425公開日2008年12月31日申請日期2006年11月30日優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日發(fā)明者A·巴特納加,B·阿維森,L·L·沃納申請人:霍尼韋爾國際公司