芳纶无纬布防刺性能初探

针对目前国内外对芳纶无纬布防刺性能研究较少的情况,以及目前防刺服柔软度较差的事实,从织造芳纶无纬布的水性胶粘剂的胶膜本身耐穿刺性能入手,并对无纬布进行后期处理,开创性地将芳纶无纬布应用于防刺领域。确定水性胶粘剂C具有一定硬度并且与芳纶纤维匹配较好,为防刺用芳纶无纬布的胶粘剂配方;经过后期处理后,通过准静态穿刺性能测定不同胶含量的单层无纬布刺穿力,确定树脂含量为24%～27%时,芳纶无纬布具有最优的刺穿力,此时无纬布面密度为225 g/m~2;通过动态穿刺性能测试确定,将芳纶无纬布叠加至34层(单层面密度为225 g/m~2),加一层4.5 mm厚EVA泡沫(面密度为200 g/m~2)作为缓冲层,其防刺性能在-20℃～55℃范围内均满足GA 68—2008标准的测试要求,此时防护层面密度(含缓冲层)仅为7.85 kg/m~2,且具有较高的柔软度,可任意角度折叠180°。     

芳纶无纬布的制备及其抗弹性能研究

优化了芳纶无纬布的制备工艺,根据弹丸对芳纶无纬布层压板的冲击试验结果,对芳纶无纬布层压板的抗弹机理以及不同芳纶织物结构的抗弹性能进行了研究,同时研究了面密度对无纬布抗弹性能的影响。结果表明:无纬布相对于其它织物结构具有较优的抗弹性能,当无纬布具有较低的面密度时,其层压板的抗弹性能也较好。     

芳纶防弹防刺材料研究

研制了满足新标准要求的防弹防刺芳纶无纬布,讨论了树脂含量、石墨烯含量、树脂固含量、靶片层数等对芳纶无纬布防弹防刺性能的影响.试验证明:当树脂B质量分数为9％,石墨烯质量分数为0.8％,树脂固含量为18％～20％时,无纬布防弹与防刺性能最优;且当靶片层数为42层时,产品的性价比最高.     

树脂对芳纶无纬布防弹防刺性能的影响

采用树脂与芳纶无纬布模压的方法,制备了一种具备防弹防刺功能的复合材料,讨论了模压温度、时间、压力等因素对其性能的影响。实验结果表明,以树脂和芳纶无纬布为原料制备的防弹防刺复合材料,其工艺优化条件为：模压时间15～30min,温度125℃,压力2～4MPa。在此条件下,制得的复合材料的防弹防刺综合性能最佳。     

一种新型软质防刺服的防刺性及柔软性研究

采用落锤式冲击试验机、万能拉力试验机对一种新型芳纶防刺服的防刺性能、刺穿力进行了测试,考察了热熔胶膜性能、防刺单元结构等因素对防刺性能的影响。测试结果表明:热熔胶膜的硬度和单位厚度刺穿力越大,防刺性能提升越多,并从四种热熔胶膜中筛选出最佳者;进一步研究发现,当热塑性聚氨酯-2与芳纶布结合时,单元结构为夹心结构的防刺性能要优于叠加结构的防刺性能,且材料的柔软度没有明显降低;当叠加单元结构层数为40层时,夹心结构材料的安全裕度可达17%以上。     

芳纶浆粕在自行车轮胎防刺层中的应用

研究芳纶短纤维防刺层自行车轮胎的结构设计、制备方法以及胎体强度和粘合性能的影响因素。结果表明：芳纶浆粕更适用于防刺层;随着芳纶浆粕用量的增大,胎体强度明显提高,但粘合性能下降;随着防刺层厚度的增大,胎体强度增大;在正常硫化区间内,胎体强度和粘合性能波动较小;但随着欠硫或过硫程度的增大,胎体强度和粘合性能的下降幅度较大。     

树月旨基体对芳纶材料防刺性能的影响

从材料的选择、防刺材料的制备、测试仪器、模压工艺条件以及防刺层结构等方面,研究了树脂对芳纶材料防刺性能的影响,并对所制备的防刺材料,按照公安部GA68-2008《防刺服》标准进行了测试。结果表明,树脂基体能够提高芳纶材料的防刺性能。     

芳纶无纬布防弹防刺性能的研究

优选了改性聚氨酯类树脂作为防弹防刺无纬布用胶粘剂,研究了不同叠合角度对无纬布防弹防刺性能的影响,并对该改性聚氨酯类树脂的成型工艺进行了研究。试验结果表明:改性聚氨酯类树脂的综合性能最优,可作为防弹防刺无纬布胶粘剂;最终的固化工艺参数为固化温度130℃,压力5.0 MPa,模压时间约10 min(根据制品的层数与厚度调节)。可为相关行业人员进行防弹防刺材料方面的研究提供参考。     

剪切增稠液/高性能纤维复合材料防刺性能的研究

制备出剪切增稠液体(STF),通过抽拔实验和红外测试从宏观与微观两个方面进行分析研究,"粒子簇"生成机理能较好地解释这种现象。并将该剪切增稠液对芳纶、超高分子量聚乙烯、S-玻璃纤维这三种用于防护材料的高性能纤维进行复合。通过对处理后的纤维复合材料进行扫描电镜和静态防刺实验,来分析这三种STF/纤维复合材料的微观形态及其防刺性能。研究结果表明,在纤维织物面密度相同的情况下,剪切增稠液体的使用能够有效增强这三种不同高性能纤维织物的防刺性能,使得其顶破强力分别比未处理的提高了16.13%、13.37%和16.47%。     

基于城市安全单警防弹防刺材料研究

针对影响芳纶无纬布防弹和防刺性能的树脂模量、纳米a粒子、单层双防布面密度、环境温度等因素进行了实验。研究结果表明,树脂模量必须适中,兼顾防弹和防刺的特点;纳米a粒子的质量分数在5%时,织造的UD布防弹及防刺效果最优;单层双防布面密度在210~215 g/m~2时,双防材料的防弹及防刺性能最优;由于双防产品树脂为高分子材料,环境温度对于材料的防弹及防刺效果有一定的影响。     

柔性复合防刺材料的研制

对超高相对分子质量聚乙烯纤维制成的机织物、无纬布和非织造布3种材料进行了准静态试验和动态冲击试验,通过试验得出,用机织布和非织造布交替铺层作为防刺层,可以满足柔性防刺服对防刺的要求。     

多层阻燃织物整体热防护性能初探

研究了消防服用多层阻燃织物复合系统的整体热防护性及外层织物的阻燃性。将阻燃织物国产间位芳纶、杜邦NomexⅢ和芳纶3A面料与国产间位芳纶毡和阻燃棉布组合,模拟构成消防服的多层织物结构,通过垂直燃烧实验测试分析了阻燃外层织物的阻燃性能,通过热辐射和热对流综合热防护性能(TPP)实验测试分析了多层复合织物的整体热防护性能。实验结果表明:整体热防护性能最好的是国产间位芳纶织物、面密度200 g/m2的芳纶毡和阻燃棉布的组合,但最适宜用于消防服的是NomexⅢ织物、面密度200 g/m2的芳纶毡和阻燃棉布。     

胶黏剂对芳纶复合材料防刺性能的影响

以不同的水性聚氨酯(PU)及环氧树脂(EP)为主体,制得一系列胶黏剂胶液,并制备成胶膜,通过分析胶膜的力学性能及硬度优选出胶黏剂主体;采用胶黏剂胶液、助剂、纳米二氧化硅(SiO₂)粒子与芳纶1414通过热压法制备芳纶复合材料,研究了助剂含量、纳米SiO₂含量和上胶量对复合材料防刺性能的影响。结果表明：由相对分子质量为2 000的聚己二酸丁二醇酯二醇合成的PU作为胶黏剂主体,制备的复合材料具有良好的综合性能,其抵御功(η_p10)可达0.264 (mN·m³)/g;复合材料的η_p10随胶黏剂中助剂含量的增加呈现先增大后降低的趋势,随着上胶量的增加而增大;以PU为胶黏剂主体、助剂质量分数为1.8%、上胶量为27%时,复合材料的η_p10达0.288 (mN·m³)/g,兼具良好的防刺性能和轻量化;在胶黏剂中添加适量的纳米SiO₂可进一步提高复合材料的防刺性能,当胶黏剂中纳米SiO₂质量分数为6%时,...     

含堇青石涂层碳化硅网状多孔陶瓷的制备及燃烧特性

针对多孔介质高温燃烧用碳化硅多孔陶瓷因高温氧化导致抗热震性能以及辐射效率衰减等问题,首先采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅素坯,经低温预烧、真空浸渍含Mg（OH）₂、单质Si和α-Al₂O₃浆料,经过原位反应烧结在碳化硅骨架表面构筑含堇青石红外辐射涂层的碳化硅多孔陶瓷。结果表明：真空浸渍浆料能在碳化硅骨架表面涂覆连续涂层的同时,能完全填充骨架的三角孔洞,经1 350℃烧结成功制备了具有堇青石涂层、碳化硅骨架中间层、堇青石填充层的3层结构碳化硅多孔陶瓷。3层结构的形成显著提高了碳化硅多孔陶瓷力学性能及抗热震性能以及高温抗湿氧化能力,碳化硅多孔陶瓷在1 350℃热处理后耐压强度达到1.18 MPa、残余强度保持率达67%;碳化硅多孔陶瓷中3层结构孔筋表面堇青石红外辐射涂层的形成,强化了碳化硅多孔介质燃烧器辐射换热过程和燃烧效率,将燃烧器表面温度提高约140℃,并显著降低了燃烧器中CO、NO_x等污染物的排放量。     

超疏水防紫外双功能水性织物涂层的制备及性能研究

利用乳液缩聚法制备芯材为氟硅烷（ FAS13）壁材接枝紫外吸收剂的二氧化硅微胶囊,将其与有机硅树脂乳液共混,涂覆于棉织物表面形成超疏水防紫外织物涂层。通过扫描电镜和透射电镜观察微胶囊的形态和粒径,并对涂层的水接触角和防紫外性能进行了测试,同时测试了涂层的耐老化、耐磨损、耐高温以及耐酸碱性。结果表明：织物涂层中微胶囊最佳含量为 45%（其中内含 6%紫外吸收剂）,由此制备的涂层表面水接触角可达到 150°以上,并且具有较好的耐老化、耐高温、耐酸碱腐蚀、耐磨损等性能;同时该织物涂层具有优异的防紫外性,紫外线防护系数（UPF）可以达到 111.2。     

芳纶防弹板的研制

以改性丁苯橡胶为基体,以Kevlar(芳纶)织物及无纬布为增强材料,制备了芳纶防弹板。研究了基体和织物结构对Kevlar防弹板抗弹性能的影响,并讨论了弹道冲击破坏机理及V_(50)的表达式。     

类球形亚微米碳化硅粉体的制备

采用包混工艺将酚醛树脂和硅粉制备成粉体先驱体,然后经碳化和煅烧,制备出球形度好、粒径分布窄且均匀的亚微米碳化硅粉体,其平均粒径约为0.1μm.亚微米碳化硅粉体的生成过程为:硅-酚醛树脂核壳粉体先驱体经过800℃碳化处理生成硅-碳核壳粉料;在1 500℃烧结,液态硅与碳壳内层反应生成碳化硅层;在热应力和液态硅的冲击下碳化硅壳破碎,形成的亚微米碳化硅颗粒进入液态硅中,通过碳化硅生成、破碎的不断循环,新的碳化硅层不断向碳层推进直至完全生成亚微米碳化硅球形粉体.     

织物特性对材料防刺性能的影响

通过不同织物、同材质不同粗细纤维、织物铺层位置等对匕首和三棱刮刀的防刺耐穿透力的试验研究可知．织物层数、纤维粗细、织物放置位置、不同种类织物的组合对防刺性能影响很大，为软质防刺衣的开发提供了试验依据。     

耐高温高发射率涂料的研制及性能研究

以有机硅树脂、玻璃粉、陶瓷粉、自制高发射率粉体为主要原料,辅以碳化硅、三氧化二铝等化合物制备了耐高温高发射率涂料。测试了涂层耐热性、耐热震性、发射率等性能,分析了厚度对涂层发射率值得影响。结果表明:所研制的涂层可耐1 200℃高温,可抗20次1 200℃-0℃的热震考核,涂层600℃下1~22μm发射率值为0.93,最佳涂装厚度为30~80μm。     

橡胶涂覆织物用涂胶机涂布单元设计

从橡胶涂覆织物基材、涂布方式、橡胶涂胶机涂布单元组成及运行机理等方面介绍了涂布单元的组成。结果表明,新设计的旋转多刀涂覆单元为刮刀涂覆方式中的新结构,可进行棉布、玻璃纤维布、聚酯布、锦纶布和芳纶布等的涂覆生产;旋转式涂覆方式和快速变换涂覆刀可满足不同厚度、不同工艺的织物涂覆需求。