[发明专利]一种软质防刺防弹材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软质防刺防弹材料。

本发明还涉及上述软质防刺防弹材料的制备方法。

背景技术

枪击与刀刺是构成对人体伤害的两大威胁，枪击还是刀刺往往对个体防护者来讲是无法预测的，因此个体装备同时具有防刺和防弹的功能是十分必要的。然而防刺与防弹的机理存在很大差异，材料同时兼顾两种功能十分困难。

人们对防护P刀的穿刺作了一些探讨(详见Textile Research Journal vol76(8)607-613)，指出锐利刀尖具有极大的穿刺能力以及锋利刀刃对材料具有极大的切割作用，为此人们围绕着以下两个方面展开了研究：

(一)抵御锐利刀尖的穿刺：如US2004/0048536A1、US6586351B1提出以高强织物表面粘合固体硬质颗粒，以此起到对刀尖的抵御；

(二)抵御锋利刀刃的切割：如US5472769、US5736474A、WO2002/007347A1提出了织物与金属网混合结构，或不锈钢长丝加捻成股结构来抵御锋利刀刃的切割；US6280546提出了织物表面粘合热塑性薄膜，由此来提高材料的抗切割能力。

上述措施整体效果欠佳，且缺乏防弹作用。

杜邦公司在US6475936B1提出了以膨松的破经缎纹的芳纶织物为防刺层，并以细旦高紧密度的芳纶平纹织物为防弹层。两者叠加能起到防刺、防弹的兼顾作用，然而芳纶的破经缎纹加工技术和细旦丝的成本，很难被用户接纳，由此造成这种防刺、防弹材料很难被市场接受。

Honeywell公司在WO2007/084104A2提出一种以多层HSHM-PE织物与橡胶复合制得防刺层材料，又以Honeywell公司LCR的UD[0°/90°]结构多层叠加作为防弹层材料。上述两种材料依次叠加，显示出防刺与防弹的兼顾作用，然而该种材料中的防刺层加工难以产业化。

中泰公司在CN101881582A提出一种适用于高等级防刺GA68-2008和防弹GA141-2010要求。它由防刺材料和防弹材料共同组成，以此满足公安部颁布的防弹防刺服要求。在[0°/90°、45°/135°]结构的材料中其防弹性能较[0°/90°、0°/90°]结构的防弹性能有较大下降，因此需以[0°/90°、0°/90°]结构的防弹材料以辅助，才能满足公安部FDC-1、FDC-2防刺防弹服的性能要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软质防刺防弹材料。

本发明的又一目的在于提供制备上述软质防刺防弹材料的方法。

为实现上述目的，本发明提供的软质防刺防弹材料，由多层纤维单取向预浸带交叉复合为三明治结构而组成，其中：

防弹防刺层至少为一层，每层为高强高模纤维单取向预浸带正交复合为基础单元，由三个基础单元组成，相邻单元的交叉角0°-90°叠加复合，并在每层的两侧用嵌段胶粘剂粘合有机薄膜。

所述的软质防刺防弹材料，其中，所述的高强高模纤维是指高强高模聚乙烯纤维、芳纶、聚芳酯纤维或PBO(聚苯并噁唑)纤维。

所述的软质防剌防弹材料，其中，所述高强高模纤维强度优选的至少为32cN/dtex，模量至少为1000cN/dtex，推荐的高强高模纤维强度至少为35cN/dtex，模量为1100cN/dtex。

所述的软质防刺防弹材料，其中，所述高强高模纤维预浸带的单层面密度为≤40g/m²。

所述的软质防剌防弹材料，其中，所述有机薄膜是单向拉伸的聚乙烯薄膜、双向拉伸的聚丙烯薄膜、聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜或聚苯二甲酸乙二醇酯薄膜。优选有机薄膜是双向拉伸的聚丙烯薄膜或聚酯薄膜。

所述的软质防刺防弹材料，其中，所述双向拉伸的聚酯薄膜或聚丙烯薄膜，其纵向横向拉伸强度各大于200MPa和240MPa，模量各大于4000MPa和5000MPa，纵向横向断裂伸长各为130％和140％。

所述的软质防剌防弹材料，其中，所述双向拉伸有机薄膜的厚度≤5μm。

所述的软质防刺防弹材料，其中，粘合薄膜的嵌段胶粘剂是采用苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯聚合物和马来酸酐改性苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯聚合物的溶剂型胶粘剂。

本发明提供的制备上述防软质刺防弹材料的方法，主要步骤为：

1)无衬膜单取向预浸带连续卷材的制备

A)将高强高模纤维置于平行丝架上，在拖动下均匀间隔排布，高强高模纤维同步喂入摩擦辊，经静摩擦纤维携带高压静电，使高强高模纤维中的单丝在静电力作用下相互排斥，达到均匀排列状态；