一种防弹型军用头盔复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113954281A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111076919.5D04H1/72(2012.01)(22)申请日2021.09.14D04H3/03(2012.01)D04H5/08(2012.01)(71)申请人肇庆博涵体育用品有限公司G01N31/12(2006.01)地址526000广东省肇庆市高新区康泰街2G01N15/08(2006.01)号之一B29L31/48(2006.01)(72)发明人张明(74)专利代理机构芜湖宸泽知识产权代理事务所(普通合伙)34208代理人李俊建(51)Int.Cl.B29C43/02(2006.01)B29C43/18(2006.01)B29C43/58(2006.01)B29C43/52(2006.01)D04H1/541(2012.01)权利要求书3页说明书7页附图11页(54)发明名称一种防弹型军用头盔复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种防弹型军用头盔复合材料及其制备方法，包括以下步骤：根据质量百分比，准备高性能碳纤维10‑15%、芳纶纤维20‑30%、超高分子量聚乙烯纤维15‑20%、玻璃钢5‑10%、碳化硼5‑10%、热塑性高分子纤维20‑30%，石棉阻燃纤维10‑20%；然后通过混纺初步热压、蜂窝缓冲层贴合、复合热压、冷却、以及检测；产出合格的高强度复合头盔材料；其中的芳纶纤维承载冲击力，同时将混合纺料与超高分子量聚乙烯一同进行压制成型，加强了强度，并通过在内层粘接蜂窝缓冲层，降低冲击力传导到人体造成的损伤，且再次通过复合热压将玻璃钢和碳化硼一同融入混合纺料中，再次加强本发明防弹型军用头盔复合材料的强度。CN113954281ACN113954281A权利要求书1/3页1.一种防弹型军用头盔复合材料，其特征在于，以质量百分比计，包括高性能碳纤维10‑15%、芳纶纤维20‑30%、超高分子量聚乙烯纤维15‑20%、玻璃钢5‑10%、碳化硼5‑10%、热塑性高分子纤维20‑30%以及石棉阻燃纤维10‑20%。2.一种权利要求1所述的防弹型军用头盔复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、物料准备：根据质量百分比，准备高性能碳纤维10‑15%、芳纶纤维20‑30%、超高分子量聚乙烯纤维15‑20%、玻璃钢5‑10%、碳化硼5‑10%、热塑性高分子纤维20‑30%以及石棉阻燃纤维10‑20%；S2、混纺初步热压：将高性能碳纤维与芳纶纤维进行交替混纺，得出混合纺料，将得出的混合纺料与超高分子量聚乙烯纤维一同放置入热压预成型模具中，得出预压模型，其中，初步热压的模压温度为130℃‑160℃，模压压力为14MPa‑20MPa，模压时间5‑9min；S3、蜂窝缓冲层贴合：准备一与预压模型内壁形状相同的ABS材料的蜂窝缓冲层，将蜂窝缓冲层贴合到预压模型内壁；S4、复合热压：将内部粘接有蜂窝缓冲层的预压模型放置到模具内部，并在进行热压前向蜂窝缓冲层间隙中均匀喷撒加入玻璃钢和碳化硼的粉末，进行一次热压，得出复合热压模型，其中，一次复合热压温度为40℃‑150℃，模压压力为14MPa‑20MPa，模压时间4‑8min，且在复合热压模型中涂抹一层加热后的环氧树脂，然后将石棉阻燃纤维和热塑性高分子纤维的混合料均匀覆盖喷撒在环氧树脂表面，进行二次热压，得出高强度复合头盔材料，其中，二次复合热压温度为80℃‑180℃，模压压力为20MPa‑30MPa，模压时间6‑10min；S5、冷却：将热压完成后的高强度复合头盔材料放入冷却室进行快速冷却，其中，冷却室的温度为2‑10℃；S6、检测：将热压冷却完成后的高强度复合头盔材料放置到检测设备当中，对高强度复合头盔材料进行强度检测，渗水检测和防火性能检测，检测高强度复合头盔材料各项性能是否合格，合格后完成高强度复合头盔材料的生产。3.一种权利要求1所述的防弹型军用头盔复合材料的检测装置，其特征在于，包括权利要求2所述的检测设备，所述检测设备包括承载结构（1）、强度检测结构（2）、辅助检测结构（3）、数据采集结构（4）和底板（10）；其中，所述承载结构（1）、所述强度检测结构（2）、所述辅助检测结构（3）和所述数据采集结构（4）均安装在所述底板（10）上；其中，所述承载结构（1）用于对头盔进行连续性传动检测，对头盔进行放置；其中，所述强度检测结构（2）用于对头盔进行多角度强度检测，同时记录检测过程；其中，所述辅助检测结构（3）用于辅助所述强度检测结构（2）的检测，同时对头盔进行阻燃检测和渗水检测；其中，所述数据采集结构（4）用于在头盔进行强度检测和辅助检测的同时对检测的情况进行具体数值显示；其中，所述承载结构（1）包括安装座（11