[发明专利]一种防弹头盔盔体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防弹头盔盔体及其制备方法。所述防弹头盔盔体由外层、中间层和内层经模压成型得到；外层和内层均由1～5层织物预浸料复合而成，中间层由2～7个分体拼接而成，每个分体由15～75层织物预浸料复合而成，分体结合处为可搭接的斜切面或台阶式搭接面。本发明防弹头盔盔体由于中间层采用多个分体单独加热模压后拼合，各分体面积小、曲率小，使得模压成型所用片料无需裁剪成风叶轮形状，避免了片料搭接不均匀而导致的盔体出现褶皱、面密度不均匀的问题，确保了盔体防弹性能的稳定。另一方面，由于中间层各分体面积小、曲率小，模具闭合加压过程中避免了织物中的纤维在模压过程中受拉伸断裂损伤问题，保持了织物的力学性能，从而提高防弹头盔的防弹性能。

技术领域

本发明涉及一种防弹头盔盔体及其制备方法，属于头盔制备技术领域。

背景技术

头盔是用于使头部免受伤害的一种重要的单兵防护装备。在战场上，弹丸击穿头盔将会对人体造成致命的伤害。防弹头盔可以有效地减少战场上的人员伤亡。随着科技的发展和新材料的问世，现代防弹头盔经历了从钢盔到纤维增强复合材料的发展过程。近年来，头盔盔体的发展聚焦在轻量化和高防护等级方面，目前防弹头盔所使用的高性能纤维主要包括芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)和玻璃纤维等，这些高性能纤维被加工成织物或无纬布，经涂胶或覆膜工艺制成预浸料，预浸料被裁剪成风叶轮形状片料并按头盔形状进行层层搭接、堆叠，再经加热模压制成头盔盔体。通过该方法获得的防弹头盔盔体，一方面由于采用风叶轮形状片料层层搭接时难以实现搭接处层数、厚度完全均匀一致，致使盔体在模压过程中出现褶皱，盔体面密度不均匀，导致头盔防弹性能不稳定；另一方面，头盔盔体为大曲率曲面形状，在整体模压过程中，模具闭合时头盔局部区域片料织物中的部分经向和/或纬向纤维由于模压受力发生位移、拉伸变形甚至断裂，导致织物强力损失，进而使防弹性能下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种防弹头盔盔体及其制备方法，通过该方法可以降低头盔用织物在模压过程中的强力损失和避免制得的盔体面密度不一致的问题，从而提升头盔制成品的抗冲击性能和防弹性能。

本发明所提供的防弹头盔盔体，由外层、中间层和内层经模压成型得到；

所述外层和所述内层均由1～5层织物预浸料复合而成；

所述中间层由2～7个分体拼接而成，每个分体由15～75层织物预浸料复合而成，所述分体结合处为可搭接的斜切面或台阶式搭接面。

上述的防弹头盔盔体中，复合形成所述外层、所述中间层和所述内层的每层所述织物预浸料均为覆有胶膜的织物、浸渍胶粘剂的织物或刮涂胶粘剂的织物。

上述的防弹头盔盔体中，所述胶膜选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物胶膜、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物胶膜、聚氨酯胶膜、酚醛树脂胶膜、环氧树脂胶膜、聚乙烯醇缩醛胶膜和丙烯酸酯胶膜中至少一种；

所述胶粘剂选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩醛和丙烯酸酯中至少一种。

上述的防弹头盔盔体中，所述胶膜或所述胶粘剂的含量为每层所述织物预浸料的面密度的10～20％，如13～20％、13～16％、13～15％、13％、15％、16％或20％。

上述的防弹头盔盔体中，复合形成所述外层和所述内层的每层所述织物预浸料的面密度为100～380g/m²，如150～200g/m²；

复合形成所述中间层的每层所述织物预浸料的面密度为100～380g/m²，如120～380g/m²、150～380g/m²或120～150g/m²；