本發(fā)明屬于復(fù)合材料制造領(lǐng)域,具體涉及一種防彈無(wú)紡布。
背景技術(shù):
大量事實(shí)證明,在戰(zhàn)爭(zhēng)中,防彈衣的使用能有效地降低士兵的傷亡。另外在一些國(guó)家內(nèi),社會(huì)治安茬、暴力事件多,保護(hù)自己免受人身傷害對(duì)于警察甚至普通公民都是至關(guān)重要的。鑒于此原因。許多國(guó)家很早就開(kāi)始了防彈用材料及防彈衣的研究。第一次世界大戰(zhàn)期間,是采用鋼板用于人體保護(hù),后來(lái)研究使用鋁、鈦等金屬,但是在戰(zhàn)場(chǎng)上,士兵必須保持機(jī)動(dòng)性,由于金屬比較厚重,防彈性能差,人們開(kāi)始研究其它的材料以達(dá)到較好的防彈效果。因此在第二次世界大戰(zhàn)后,防彈衣成為能夠有效地防護(hù)各種彈道發(fā)射物的防護(hù)服裝。輕量化、舒適化成為防彈層的發(fā)展趨勢(shì)。防彈層不再是防彈織物(或無(wú)緯布)的簡(jiǎn)單疊加,而是根據(jù)投射物的運(yùn)行軌跡和狀態(tài)進(jìn)行防彈層不同層面的設(shè)計(jì)。在我國(guó),研制開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的防彈材料,擴(kuò)大品種和產(chǎn)量,已經(jīng)成為一系列亟待解決的課題,而國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)防彈材料的推出,必將逐步扭轉(zhuǎn)嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口材料的局面,進(jìn)而使我國(guó)軟質(zhì)防彈衣邁上一個(gè)新臺(tái)階。中國(guó)專(zhuān)利CN201010502342.5公開(kāi)了一防彈材料的制造工藝。該防彈材料的制造工藝包括如下步驟:a)把聚乙烯纖維正交無(wú)緯布從纏繞有聚乙烯纖維正交無(wú)緯布的輥?zhàn)由?,退繞下來(lái)預(yù)定的長(zhǎng)度;b)把退繞下來(lái)的聚乙烯纖維正交無(wú)緯布牽引預(yù)定的長(zhǎng)度;c)利用平板壓機(jī),在預(yù)定的壓制溫度、壓力和時(shí)間下,對(duì)聚乙烯纖維正交無(wú)緯布進(jìn)行熱壓成型,形成防彈材料,其中,在進(jìn)行熱壓成型剛開(kāi)始之前,所述退繞下來(lái)的聚乙烯纖維正交無(wú)緯布被牽引力牽引至展開(kāi)的狀態(tài);重復(fù)進(jìn)行步驟a)~步驟c)。但是該防彈材料制造成本價(jià)高,安裝復(fù)雜,維護(hù)成本高,使用范圍有限。中國(guó)專(zhuān)利CN201510102098.6公開(kāi)了一種透明防彈材料;所述防彈材料的質(zhì)量份組成如下:聚甲基丙烯酸甲酯粉料80-90份、聚苯乙烯樹(shù)脂20-40份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯0.6-0.8份、PVB10-15份、PVA8-12份、硬脂酸0.6-0.8份、納米二氧化硅10-15份。但是該透明防彈材料在使用過(guò)程中容易造成彈頭跳彈,給使用者帶來(lái)二次傷害,安全性能不佳。因此急需一種安全性能好、維護(hù)方便成本低廉的防彈材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題,提供一種防彈無(wú)紡布。本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種防彈無(wú)紡布,防彈無(wú)紡布的成分包括主料、粘合劑和輔料,防彈無(wú)紡布經(jīng)過(guò)主料、粘合劑和輔料復(fù)合而成,主料包括防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維、聚丙烯、超高分子量聚乙烯纖維,輔料包括石墨烯、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維,防彈無(wú)紡布的重量份組成包括:防彈尼龍15份~30份、芳綸纖維20份~30份、基綸纖維10份~20份、聚丙烯5份~10份、超高分子量聚乙烯纖維5份~10份、石墨烯1份~5份、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維1份~5份、粘合劑20份~30份;防彈無(wú)紡布為單層一體成型布料,防彈無(wú)紡布的厚度為0.5mm~1mm,簡(jiǎn)化了制過(guò)程,降低了生產(chǎn)成本,防彈無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為800MN/m2~1400MN/m2、最終彈性模量2200MN/m2~3500MN/m2、斷裂功100MJ/cm2~200MJ/cm2,不易破碎,維修維護(hù)方便。石墨烯和轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維增大了防彈無(wú)紡布的防彈性能,纖維韌性極強(qiáng)。進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維為直徑0.6μm~1μm的轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維。蜘蛛絲的防彈性能非常好,但是自然界的蛛絲非常難收集,采用轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維,大大降低了制作成本。進(jìn)一步地,石墨烯為比表面積2630、楊氏模量1100GPa的雙層石墨烯,能夠有效降低跳彈對(duì)使用者的二次傷害。進(jìn)一步地,粘合劑為二胺二苯甲酮膠粘劑或改性丙烯酸膠粘劑或雙組分環(huán)氧膠粘劑。更進(jìn)一步地,粘合劑為二胺二苯甲酮膠粘劑時(shí),防彈無(wú)紡布的重量份組成包括:防彈尼龍15份~20份、芳綸纖維20份~25份、基綸纖維10份~15份、聚丙烯5份~7份、超高分子量聚乙烯纖維5份~7份、石墨烯1份~3份、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維1份~3份、二胺二苯甲酮膠粘劑20份~25份。更進(jìn)一步地,粘合劑為二胺二苯甲酮膠粘劑時(shí),防彈無(wú)紡布的重量份組成包括:防彈尼龍15份、芳綸纖維20份、基綸纖維10份、聚丙烯5份、超高分子量聚乙烯纖維5份、石墨烯1份、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維1份、二胺二苯甲酮膠粘劑20份。進(jìn)一步地,粘合劑為改性丙烯酸膠粘劑時(shí),所述防彈無(wú)紡布的重量份組成包括:防彈尼龍20份~30份、芳綸纖維25份~30份、基綸纖維15份~20份、聚丙烯7份~10份、超高分子量聚乙烯纖維7份~10份、石墨烯3份~5份、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維3份~5份、丙烯酸膠粘劑25份~30份。更進(jìn)一步地,粘合劑為改性丙烯酸膠粘劑時(shí),所述防彈無(wú)紡布的重量份組成包括:防彈尼龍21份、芳綸纖維26份、基綸纖維17份、聚丙烯8份、超高分子量聚乙烯纖維8份、石墨烯4份、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維4份、丙烯酸膠粘劑27份。進(jìn)一步地,粘合劑為雙組分環(huán)氧膠粘劑時(shí),所述防彈無(wú)紡布的重量份組成包括:防彈尼龍17份~24份、芳綸纖維23份~27份、基綸纖維13份~17份、聚丙烯6份~9份、超高分子量聚乙烯纖維6份~9份、石墨烯2份~4份、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維2份~4份、雙組分環(huán)氧膠粘劑23份~27份。更進(jìn)一步地,粘合劑為雙組分環(huán)氧膠粘劑時(shí),所述防彈無(wú)紡布的重量份組成包括:防彈尼龍17份、芳綸纖維23份、基綸纖維13份、聚丙烯6份、超高分子量聚乙烯纖維6份、石墨烯2份、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維2份、雙組分環(huán)氧膠粘劑23份。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:1.本發(fā)明防彈無(wú)紡布尤其能夠被用于制造防彈背心、硬質(zhì)和軟質(zhì)防彈板、防刺和防刀切系統(tǒng)以及防彈系統(tǒng);2.本發(fā)明防彈無(wú)紡布具有較強(qiáng)的抗穿透能力,纖維韌性強(qiáng)子彈不易穿透等優(yōu)點(diǎn);3.本發(fā)明防彈無(wú)紡布具有實(shí)用,安裝便捷不易破碎,維修維護(hù)方便,安全性能好等技術(shù)優(yōu)點(diǎn);4.本發(fā)明防彈無(wú)紡布能大大降低跳彈的可能性,對(duì)使用者沒(méi)有二次傷害。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。實(shí)施例1一種防彈無(wú)紡布,其成分組成包括:防彈尼龍17kg、芳綸纖維23kg、基綸纖維13kg、聚丙烯6kg、超高分子量聚乙烯纖維6kg、石墨烯2kg、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維2kg、雙組分環(huán)氧膠粘劑23kg,轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維為直徑0.6μm的轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維,石墨烯為比表面積2630、楊氏模量1100GPa的雙層石墨烯。防彈無(wú)紡布經(jīng)過(guò)防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維、聚丙烯、超高分子量聚乙烯纖維、石墨烯、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維、丙烯酸膠粘劑復(fù)合而成,防彈無(wú)紡布為單層一體成型布料,此條件下制備的防彈無(wú)紡布的厚度為0.5mm,防彈無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為800MN/m2、最終彈性模量2200MN/m2、斷裂功100MJ/cm2。實(shí)施例2一種防彈無(wú)紡布,其成分組成包括:防彈尼龍20kg、芳綸纖維25kg、基綸纖維15kg、聚丙烯7kg、超高分子量聚乙烯纖維7kg、石墨烯3kg、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維3kg、丙烯酸膠粘劑25kg,轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維為直徑0.7μm的轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維,石墨烯為比表面積2630、楊氏模量1100GPa的雙層石墨烯。防彈無(wú)紡布經(jīng)過(guò)防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維、聚丙烯、超高分子量聚乙烯纖維、石墨烯、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維、丙烯酸膠粘劑復(fù)合而成,防彈無(wú)紡布為單層一體成型布料,此條件下制備的防彈無(wú)紡布的厚度為0.6mm,防彈無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為900MN/m2、最終彈性模量2300MN/m2、斷裂功110MJ/cm2。實(shí)施例3一種防彈無(wú)紡布,其成分組成包括:防彈尼龍30kg、芳綸纖維30kg、基綸纖維20kg、聚丙烯10kg、超高分子量聚乙烯纖維10kg、石墨烯5kg、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維5kg、丙烯酸膠粘劑30kg,轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維為直徑0.8μm的轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維,石墨烯為比表面積2630、楊氏模量1100GPa的雙層石墨烯。防彈無(wú)紡布經(jīng)過(guò)防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維、聚丙烯、超高分子量聚乙烯纖維、石墨烯、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維、丙烯酸膠粘劑復(fù)合而成,防彈無(wú)紡布為單層一體成型布料,此條件下制備的防彈無(wú)紡布的厚度為0.7mm,防彈無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為1000MN/m2、最終彈性模量2400MN/m2、斷裂功120MJ/cm2。實(shí)施例4一種防彈無(wú)紡布,其成分組成包括:防彈尼龍17kg、芳綸纖維23kg、基綸纖維13kg、聚丙烯6kg、超高分子量聚乙烯纖維6kg、石墨烯2kg、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維2kg、雙組分環(huán)氧膠粘劑23kg,轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維為直徑0.9μm的轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維,石墨烯為比表面積2630、楊氏模量1100GPa的雙層石墨烯。防彈無(wú)紡布經(jīng)過(guò)防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維、聚丙烯、超高分子量聚乙烯纖維、石墨烯、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維、雙組分環(huán)氧膠粘劑復(fù)合而成,防彈無(wú)紡布為單層一體成型布料,此條件下制備的防彈無(wú)紡布的厚度為0.8mm,防彈無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為1100MN/m2、最終彈性模量2500MN/m2、斷裂功130MJ/cm2。實(shí)施例5一種防彈無(wú)紡布,其成分組成包括:防彈尼龍24kg、芳綸纖維27kg、基綸纖維17kg、聚丙烯9kg、超高分子量聚乙烯纖維9kg、石墨烯4kg、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維4kg、雙組分環(huán)氧膠粘劑27kg,轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維為直徑1.0μm的轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維,石墨烯為比表面積2630、楊氏模量1100GPa的雙層石墨烯。防彈無(wú)紡布經(jīng)過(guò)防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維、聚丙烯、超高分子量聚乙烯纖維、石墨烯、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維、雙組分環(huán)氧膠粘劑復(fù)合而成,防彈無(wú)紡布為單層一體成型布料,此條件下制備的防彈無(wú)紡布的厚度為0.9mm,防彈無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為1200MN/m2、最終彈性模量2600MN/m2、斷裂功140MJ/cm2。實(shí)施例6一種防彈無(wú)紡布,其成分組成包括:防彈尼龍15kg、芳綸纖維20kg、基綸纖維10kg、聚丙烯5kg、超高分子量聚乙烯纖維5kg、石墨烯1kg、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維1kg、二胺二苯甲酮膠粘劑20kg,轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維為直徑0.6μm的轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維,石墨烯為比表面積2630、楊氏模量1100GPa的雙層石墨烯。防彈無(wú)紡布經(jīng)過(guò)防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維、聚丙烯、超高分子量聚乙烯纖維、石墨烯、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維、二胺二苯甲酮膠粘劑復(fù)合而成,防彈無(wú)紡布為單層一體成型布料,此條件下制備的防彈無(wú)紡布的厚度為1.0mm,防彈無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為1300MN/m2、最終彈性模量2700MN/m2、斷裂功150MJ/cm2。實(shí)施例7一種防彈無(wú)紡布,其成分組成包括:防彈尼龍20kg、芳綸纖維25kg、基綸纖維15kg、聚丙烯7kg、超高分子量聚乙烯纖維7kg、石墨烯3kg、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維3kg、二胺二苯甲酮膠粘劑25kg,轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維為直徑0.9μm的轉(zhuǎn)基因蛛絲山羊乳液蛋白提取纖維,石墨烯為比表面積2630、楊氏模量1100GPa的雙層石墨烯。防彈無(wú)紡布經(jīng)過(guò)防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維、聚丙烯、超高分子量聚乙烯纖維、石墨烯、轉(zhuǎn)基因蛛絲蛋白纖維、二胺二苯甲酮膠粘劑復(fù)合而成,防彈無(wú)紡布為單層一體成型布料,此條件下制備的防彈無(wú)紡布的厚度為1.0mm,防彈無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為1400MN/m2、最終彈性模量3500MN/m2、斷裂功200MJ/cm2。實(shí)驗(yàn)例在本實(shí)驗(yàn)例中,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試本發(fā)明防彈無(wú)紡布的抗穿透性能。1.試驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)組:本發(fā)明實(shí)施例1~7的防彈無(wú)紡布;對(duì)照組:普通防彈材料。2.試驗(yàn)方法測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例1~7的防彈無(wú)紡布、普通防彈材料的抗穿透效果。3.試驗(yàn)結(jié)果將本發(fā)明實(shí)施例1~7的防彈無(wú)紡布、普通防彈材料測(cè)試后進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。表1.測(cè)試結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與普通防彈材料相比,本發(fā)明實(shí)施例1~7的防彈無(wú)紡布的抗打擊效果優(yōu)于普通防彈材料。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及實(shí)驗(yàn)例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。