[发明专利]一种喷涂成型的防护复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及防弹及防刺材料领域，尤其涉及一种喷涂成型的防护复合材料及其制备方法。

背景技术

随着社会经济的发展，社会安全问题变得越来越突出，国家及个人越来越意识到安全防护的重要性。在警用方面，警察及其它保安团体不仅会遇到枪弹的伤害，而且还会受到目前日益增多的刀、匕首等锐器的威胁。目前普通的防弹背心无法充分满足广大公安干警对最终安全性的需求，也无法取得有益的防刺效果。而在民用方面，人们的生活水平不断提高，个人防护用品的种类也越来越多，防弹防刺服可以起到保护人身安全和财产安全的作用，所以防弹防刺服的市场需求巨大。

目前市场上主要存在硬质防刺服、柔性防刺服和液体防刺服这几类。如专利CN 99802570.4公开了一种防弹防刺材料，既能防枪弹又符合防刀具刺伤PSDB标准，以金属为基础构件，可以由相互紧锁的金属环或环与金属板的组合件构成；包含冲击能吸收材料、防刺伤材料辅助层及防射击组件。通过相互锁紧的金属环或环与金属板使刀具或弹丸钝化，然后由高强纤维组成吸能材料及防刺材料，用于吸收剩余能量。该防护材料金属环与金属板的组合件之间不可避免地存在防刺防弹薄弱部分，并有可能因弹丸与金属环、板撞击失稳发生“弹跳”而造成二次损伤。CN 200710122028.2公开了一种用剪切增稠液体浸渍在高强度纤维织物上、单层或多层叠加而制成的软质防弹防刺片，剪切增稠液体虽然质轻柔软，性能优异，但是成本较高，并且在存放过程中液体容易流动，防刺性能大打折扣。此外，专利CN 103358659 A公开了一种剪切增稠液/芳纶复合材料制备方法，其“通过多组滚轴挤压使剪切增稠液与芳纶纤维的充分复合，然后在复合材料表面喷涂二甲基硅油，制备的智能抗冲击材料具有常态柔软、冲击变硬特性、耐湿性能优良、抗冲击能力强的特点，但该复合材料存在耐热性能不好，并且长时间静置，剪切增稠液会出现分层，以及二甲基硅油起到了润滑作用，更容易子弹穿透复合材料等问题。因此，针对目前防护材料所存在的缺陷，如何研发一种穿着舒适、灵活、防护性能优异且成型高效、生产成本低的防护复合材料，成为本领域技术人员目前所亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明针对技术中所存在的软质防护材料的防弹功能低、又不具备有效防刺功能的技术问题，提供了一种喷涂成型的防护复合材料及其制备方法。

本发明提供了一种喷涂成型的防护复合材料的制备方法，其采用的技术方案是利用新型一体均匀喷涂技术将刚性粒子均匀涂覆在纤维织物表面，利用热熔胶膜或其它粘结剂热压定型来实现的；采用高效喷涂技术将刚性粒子的高硬度与纤维织物的高强度有机结合起来，刚性粒子材料可以磨蚀、钝化锐器尖部，减弱锐器的剪切力和穿透力，并且可以减速弹丸，吸收冲击能量，降低受冲击后的损伤程度，而纤维织物则可以起到支撑和缓冲的作用，形成对刀刺、弹头具有“软硬结合”特点的防御效果；利用新型高效的喷涂技术，可以使刚性粒子在纤维织物上分布均匀，厚度可控，提高生产效率，所生成的单层防护复合材料具有防切割、耐摩擦的特点，或多层复合防护材料进行叠层，可以达到警用防弹防刺服一级和二级，防刺能够达到GA68~2008《警用防刺服》标准24J能量不穿透，防弹可以阻止7.62mm手枪弹攻击。

本发明还提供了一种采用上述方法制备的喷涂成型的防护复合材料，该复合材料具有更高的防弹功能，同时兼有优异防刺性能，该刚性粒子喷涂形成防护涂层的防护复合材料可用于制备防弹防刺服，单独使用时具有防砍防割功能，多层叠合使用时，防刺效果更佳，并同时具有优异的防弹功能；与既有材料相比，能够在同等重量的情况下，有效提高防护能力；在同等防护级别下，有效减轻装备重量，减小厚度，降低成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种喷涂成型的防护复合材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用有机溶剂对高性能纤维织物进行表面处理，去除织物表面的浆料、蜡质及杂质，烘干备用；

（2）在烘干的高性能纤维织物上覆盖一层粘结材料并进行定位固定，使得高性能纤维织物与粘结材料之间无空隙；

（3）采用喷砂机在固定好的粘结材料的表面喷涂刚性粒子，使刚性粒子均匀分布在粘结材料表面，制得复合织物坯布；

（4）将上述复合织物坯布采用连续平板热压法进行热压处理，使粘结材料与高性能纤维织物充分复合，制得防护复合材料成品。

进一步地，所述高性能纤维织物选自原料玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维、高强尼龙纤维、涤纶纤维、棉纤维中的一种或几种纤维、纱线制成的织物。