[发明专利]聚乙烯片材及由其制成的制品

说明书

公开了一种非纤维的取向聚乙烯单层，其包含超高分子量聚乙烯，所述聚乙烯的粘均分子量为2,000,000或更高，其中，(i)所述单层的宽度为10.0mm或更大且模量为至少100N/tex，(ii)当在0.1Hz≤f≤1.0Hz的频率扫描下在拉伸响应的动态力学分析(DMA)中测量时，所述单层具有tanδ，其满足不等式tan 6＜1/(f x a)+b‑(f x c)，其中a＝120、b＝0.045并且c＝0.016，并且(iii)所述单层的最大面积重量不大于45gsm。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及一种适合用于抗冲击穿透的层压件中的聚乙烯片材。

2.相关技术的说明

授予Harding等人的美国专利8,206,810描述了一种高分子量的非纤维、高韧性、高度取向的UHMWPE带或片材，其具有相当大的纵横比、高韧性和相当高的拉伸模量。UHMWPE带的平均分子量为2,000,000或更高，宽度为1/2英寸或更大，厚度为0.0008至0.004英寸，且模量为1600至2500克/旦尼尔。

授予Harding和Weedon的美国专利7,858,004传授了一种生产几乎全密度的聚烯烃的方法，所述聚烯烃适于通过拉伸而进一步加工以形成高韧性、高度取向的聚烯烃片材，所述方法包括：a)将计量量的聚烯烃粉末送入两个加热的压延辊之间的辊隙中；b)在这些条件下辊轧所述粉末通过所述辊隙，直到生产出聚烯烃粘附片材。根据一个高度优选的实施例，首先，将辊隙设为小于最小聚烯烃粉末颗粒的尺寸的间隙处并将其设为高于粉末熔点的温度下，并且一旦聚烯烃粘附片材离开辊隙，就将辊隙中的温度降低到低于聚烯烃粉末熔点的温度并将间隙增加到高于最大粉末颗粒的厚度的所需水平。

授予De Weijer等人的PCT公开WO 2013/068351公开了一种包含片材压缩堆叠件的防弹模制品，所述片材压缩堆叠件包含高分子量聚乙烯带，所述压缩堆叠件内的聚乙烯带的方向不是单向的，其中至少一部分带的宽度为至少为2mm且厚度与宽度之比为至少10∶1，并且密度最高为带理论密度的99％。所述模制品基于带，所述带的密度低于带的理论密度。据信低密度带的使用有助于板材的防弹性能。

授予Bovenschen等人的美国专利8,197,935公开了一种具有片材压缩堆叠件的防弹模制品，所述片材压缩堆叠件包括增强性细长体，其中至少一些细长体是重均分子量为至少100,000克/摩尔且Mw/Mn比至多为6的聚乙烯细长体。

发明内容

本发明涉及一种非纤维的取向聚乙烯单层，其包含超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，所述聚乙烯的粘均分子量为2,000,000或更高，其中，

(i)所述单层的宽度为10.0mm或更大且模量为至少100N/tex，

(ii)当在0.1Hz≤f≤1.0Hz的频率扫描下在拉伸响应的动态力学分析(DMA)中测量时，所述单层具有tanδ，其满足不等式

tanδ＜1/(f x a)+b-(f x e)，其中a＝120、b＝0.045并且c＝0.016，

(iii)所述单层的最大面积重量不大于45gsm。

本发明进一步涉及一种交叉叠合带，所述交叉叠合带包含多个如权利要求1所述的单层，其中，每个单层被布置成使得一个单层中最大取向的方向与下一单层中最大取向的方向正交。

附图说明

图1示出了通过交叉叠合的非纤维超高分子量(UHMWPE)聚乙烯带的截面。

图2示出了通过包含多个交叉叠合带的层压件的截面。

图3A-3C示出了包含多个交叉叠合带和多个连续长丝织物的层压件的实例。