[发明专利]高强度、透明、超轻薄防弹复合材料及其生产方法无效
申请号: | 200610154585.8 | 申请日: | 2006-11-09 |
公开(公告)号: | CN101178295A | 公开(公告)日: | 2008-05-14 |
发明(设计)人: | 王天根 | 申请(专利权)人: | 王天根 |
主分类号: | F41H5/04 | 分类号: | F41H5/04;B32B9/04;B32B37/24 |
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地址: | 312071浙江省绍兴*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 强度 透明 轻薄 防弹 复合材料 及其 生产 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种复合材料及其生产方法,尤其与防弹复合材料及其生产方法有关。
背景技术
透明防弹材料的质量关键在于厚度,重量和透明度。就同一等级的防弹材料而言,厚度愈小、重量愈轻、透明度愈高,其应用价值愈高,质量愈好。一般的透明防弹材料有多层玻璃经PVB或PU树脂夹胶而成。其透明防弹材料总厚度与该材料的防弹等级呈正相关。防弹等级愈高,防弹材料愈厚。根据中国防弹玻璃标准(GB17840-1999),防弹玻璃的等级分为F64,F54,F56,F79和FJ79级。目前银行、金融系统多用F54级防弹玻璃,其厚度约为22-25毫米。而防弹运钞车多用F79级防弹玻璃,厚度约为25-30毫米。运钞车上的防弹玻璃太重会影响其机动性,行程,油耗和金属构件的使用寿命;运钞车上的防弹玻璃太厚使汽车边窗不能开启以交换车内空气并导致防弹运钞车的改装工艺复杂。就建筑门窗玻璃而言,这种防弹玻璃因太厚难以做成具有推广价值的中空防弹玻璃以达到保温节能、隔音防噪的效果。
为降低厚度,霍尔(Hall,1990,United States Patent 4,908,083)发明一种方法,用聚碳酸酯板与玻璃复合而成防弹玻璃。由此而制得的美国NIJ2级防弹玻璃厚度从30毫米左右下降到23毫米左右。由于玻璃和聚碳酸酯板的热膨胀性差异很大,易导致脱胶。这种方法目前虽占主导作用,但亟待改善。在斯狄文生(Stephinson,1994,United States Patent 5,368,904)和奥西玛等人(Oshima,et al.2003,United States Patent 6,630,235)的专利中,描述了用单层多聚酯膜制造防弹玻璃的方法。以上所有方法和工艺技术均不能解决透明防弹材料的本质问题:防弹玻璃太厚,面密度太高,透明度太低。
另外,防弹玻璃被手弩发射小型钢珠及飞镖击碎的案例屡有报道(见http://www3.chinaport.gov.cn/info/view.do?id=11237318910001)。其原因是常用的防弹玻璃,有多层玻璃夹胶而成,其表层玻璃往往较薄。如F54级防弹玻璃是5+10+5结构(由5毫米,10毫米,5毫米三层玻璃与厚度为0.76至1.52毫米PVB胶片夹胶而成),由于5毫米的玻璃层在外,极容易被打碎。若要增强表层抗击碎的能力,无疑会增加防弹玻璃的厚度。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度、透明、超轻薄防弹复合材料,并创立这种材料的生产方法;使这种材料不但比现有相同防弹等级的透明材料更轻、更薄、更透明,而且有更强的表层抗击碎的能力,能更好地满足各种领域对透明防弹材料的需要,特别是对透明防弹材料的重量和厚度有严格要求的航天、航空、车船和特种军事装甲等应用领域。
为了达到上述目的,本发明是采用以下技术方案来实现的:高强度、透明、超轻薄防弹复合材料,包括单片无机透明基材,1至30层的有机层和透明粘结层,透明粘结层设于单片无机透明基材与有机层及两相邻有机层之间。
所述的高强度、透明、超轻薄防弹复合材料,其单片无机透明基材为硬脆性无机透明材料,如浮法玻璃,钢化或半钢化玻璃,微晶玻璃,透明陶瓷玻璃。
所述的高强度、透明、超轻薄防弹复合材料,其有机层为高强度有机透明薄膜或片材,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯对苯二酸盐(PET)。
所述的高强度、透明、超轻薄防弹复合材料,其透明粘结层是一种由易流动渗透的透明液态试剂(如UV光敏无影胶,多组分热敏透明树脂)经光温处理固化而成。
所述的高强度、透明、超轻薄防弹复合材料,其单片无机透明基材的厚度为0.4-30毫米,有机层的厚度为0.05-8毫米,透明粘结层的厚度为0.001-3毫米。
一种高强度、透明、超轻薄防弹复合材料的生产方法为:
a)清洗单片无机透明基材,
b)将清洗干净的单片无机透明基材送入无尘操作室,
c)在单片无机透明基材的上表面涂抹易流动渗透的透明液态试剂,
d)在涂抹了易流动渗透的透明液态试剂的单片无机透明基材上覆盖有机层,
e)排挤单片无机透明基材与有机层之间的气泡,
f)在单片无机透明基材的末端用激光将多余的有机层切断,
g)将上述复合材料在温度为0-40℃和光源波长为300-400纳米的传输系统上滞留2-60分钟,使单片无机透明基材与有机层在透明粘结层形成的同时复合成一体,
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