[发明专利]一种混杂纤维多维复合防弹胸插板及其制备方法

权利要求书

1.一种混杂纤维多维复合防弹胸插板，其特征在于，包括二维防弹芯层，所述二维防弹芯层的外表面包覆有三维多向防背凸层，所述三维多向防背凸层的外表面包覆有刚性结构层；所述刚性结构层的背弹面连接有缓冲层；

所述二维防弹芯层由超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维或PBO纤维的单向或二维织物浸渍改性热塑性树脂后形成预浸布叠层组成；

所述三维多向防背凸层由超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维或PBO纤维的单向织物浸渍改性热塑性树脂后，沿二维防弹芯层表面的X、Y方向交替三维卷绕而成；

所述刚性结构层由至少一层高强、高模量碳纤维的单向或二维织物与改性热固性树脂浸渍复合而成。

2.如权利要求1所述的一种混杂纤维多维复合防弹胸插板，其特征在于，所述缓冲层与刚性结构层的背弹面通过粘结剂粘结而成，粘结剂为改性环氧树脂。

3.如权利要求1所述的一种混杂纤维多维复合防弹胸插板，其特征在于，所述二维防弹芯层由25-150层单向或二维织物预浸布叠层组成。

4.如权利要求1所述的一种混杂纤维多维复合防弹胸插板，其特征在于，所述三维多向防背凸层中，三维卷绕形成的卷绕层单侧为5-15层。

5.如权利要求1所述的一种混杂纤维多维复合防弹胸插板，其特征在于，所述刚性结构层由1-3层单向或二维织物与改性热固性树脂浸渍复合而成。

6.如权利要求1所述的一种混杂纤维多维复合防弹胸插板，其特征在于，所述缓冲层的厚度为1-2mm。

7.如权利要求1所述的一种混杂纤维多维复合防弹胸插板，其特征在于，所述的改性热固性树脂是热塑性树脂改性的环氧树脂或酚醛树脂的环氧树脂、酚醛树脂、或热固性聚氨酯；所述的改性热塑性树脂为热固性树脂改性的聚氨酯、聚乙烯、不饱和聚酯树脂或橡胶弹性体。

8.一种混杂纤维多维复合防弹胸插板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)防弹芯层的制备：将超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维或PBO纤维中的一种或几种编织成单向或二维纤维织物，用改性热塑性树脂浸渍上述纤维织物干燥后制备预浸布，其中树脂含量控制在10-30wt.％，根据防弹级别计算相应的铺叠层数；

(2)三维多向防背凸层的制备：将超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维或PBO纤维中的一种或多种，采用改性热塑性树脂浸渍后制备单向混合纤维预浸布，树脂含量控制在10-30wt.％；采用该预浸布在防弹芯层的表面分别沿着X、Y方向实施三维卷绕，根据防弹级别确定卷绕层数；

(3)刚性结构层的制备：将高强、高模量碳纤维的单向或二维织物与改性热固性树脂浸渍复合，树脂含量控制在35-40wt.％，包覆于中间三维多向防背凸层的外侧；

(4)采用有机硅或聚氨酯泡沫作为缓冲层，以改性环氧树脂作为粘结剂贴敷于刚性结构层的背弹面；

(5)将各层结构按顺序铺设完成后，采用真空模压联动的一体化成型技术，将上述原料包覆于耐压真空袋中并连接真空系统，之后将其置于模压系统中，进行真空模压一体化成型。

9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述纤维织物为单向织物或二维织物，单向织物采用±90°、±45°纤维叠层排列方式。

10.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，步骤(5)中，所述真空导入工序中的真空度在-0.2～-0.8MPa之间调节。