芳纶无纬布产品研究进展

综述了国内外芳纶无纬布制备技术的发展及其原材料芳纶的技术状态,包括美国、日本、欧洲等国家已经产业化的对位芳纶产品的种类,在全球实现商业化生产的间位芳纶和杂环芳纶的生产线情况以及我国逐渐兴起的芳纶生产线技术等。分析了采用芳纶无纬布制备的防弹产品,为抵御不同防弹级别在单层及复合结构上的设计特点,探讨了新一代芳纶无纬布产品采用的新技术与应用的新领域,以及其在功能上的集成与革新,展望了未来芳纶无纬布相关技术的发展趋势。     

片状芳纶无纬布高效安全化生产工艺改进

通过对织造片状芳纶无纬布设备的辊筒和丝杠的运行参数进行调整,由原来的(50.3,31.6)调整为(59.8,38.4),单张无纬布的织造时间由原来的90min缩短至75min,生产效率提升了16.7%。通过改进张力稳定系统及将纤维行进路径改为全陶瓷,织布过程中的张力波动由391~496c N稳定至453~516c N,丝损伤由1.26%降低至0.93%。通过改进纤维上胶及展丝装置,纤维上胶量可控且能充分展开。对系统张力及上胶装置的改进,使得织布过程中不再需要手工调节,避免了调节过程中被高速行进的纤维和辊筒弄伤的风险,消除了安全隐患。     

芳纶无纬布生产质量的控制研究

通过对卷状芳纶无纬布生产工艺的研究,探究几个关键工艺条件(包括丝束退绕张力、胶粘剂的配方、层压复合的温度、压力及运行速度等)对卷状芳纶无纬布的性能(包括表观性能和防弹性能)的影响,摸索出一组最佳的工艺条件,由此制备的无纬布产品综合性能最优。由此工艺织造成的卷状无纬布防弹芯片通过美国NIJ0101.06测试标准和公安部GA141-2010标准测试,验证了此生产工艺的优越性。     

芳纶机织布混杂芳纶无纬布的防弹性能研究

通过采用不同芳纶机织布组合芳纶无纬布进行实弹打靶测试确定,在控制凹陷方面,CT709相对CT714优势较大;通过机织布放置在不同位置进行实弹打靶测试确定,机织布放置在最前面的防弹效果优于机织布放置在中间的位置;最终确定了4层CT709+21层防弹芳纶无纬布的防弹结构,此结构能抵御NIJ0101.06中ⅢA级别子弹的冲击...     

芳纶无纬布连续化生产工艺方法与研究

本文通过对芳纶无纬布连续化生产工艺方法的研究,探究不同的工艺条件(包括纱架上纤维退绕张力、胶黏剂配方与配比、环境条件)对无纬布性能(包括表观性能、防弹性能等)的影响,探究出一组最佳的工艺条件。连续化生产制备的单向布通过压机复合压制成层叠产品,做成的靶片进行实弹打靶测试,由单向布织造成的防弹芯片通过美国NIJ0101.06测试标准。证明了此工艺生产的产品性能的优异性,为生产出高品质的芳纶无纬布产品打下坚实的基础。     

芳纶防弹无纬布热熔胶粘剂的研发

对芳纶防弹无纬布用热熔胶进行筛选,优选了橡胶弹性体类胶粘剂作为芳纶防弹无纬布生产用热熔胶,并对该类热熔胶粘剂与传统的丙烯酸酯胶粘剂和聚氨酯胶粘剂在常温、高低温、浸水和耐老化条件下进行了对比试验,结果表明,该热熔胶粘剂中SIS-Kraton D1107胶粘剂防弹等综合性能均明显优于其它胶粘剂,可以作为芳纶防弹无纬布生产用胶粘剂。     

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。     

芳纶无纬布1.1g破片的弹道侵彻有限元模拟

为了分析芳纶无纬布在1.1g破片弹道冲击下的破坏变形以及V50值,采用显式通用非线性有限元分析软件LS-DYNA对其进行分析,数值模拟结果与实际试验结果基本一致.结果表明,有限元分析方法可以应用在芳纶无纬布上,并对结构设计具有指导意义,能够更加直观地看到整个弹道侵彻过程,为芳纶无纬布在弹道防护领域中更好地应用提供精确设...     

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。     

防弹无纬布复合材料的现状

本文简要介绍了个体防护用无纬布(UD)复合材料的防弹机理、成型工艺,着重对国内外防弹无纬布的产品规格、材料结构、防弹性能等方面进行了对比研究.通过分析,目前国内无纬布产品与国外仍有较大差距,国内企业应提高自主创新能力,缩小与国外产品差距.     

无纬布型软质防弹防刺服的防护性能研究

探讨了胶黏剂固含量、纤维类型和基础单元结构对软质防弹防刺服的防弹性能和防刺性能的影响,试验结果得出:当胶黏剂固含量为42%时,无纬布型防弹防刺服的防刺安全裕度达13%,防弹性能安全裕度达52%;纤维和胶黏剂对防弹与防刺性能的贡献不同;当基础结构单元为2层无纬布结构时,可以较好地兼顾防弹和防刺性能。     

超高分子量聚乙烯无纬布准静态材料力学性能研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)无纬布是制作软质防弹衣的主要材料。首先通过实验研究了UHMWPE无纬布在准静态载荷下的拉伸、面内剪切和冲压式剪切特性。实验表明,UHMWPE无纬布在准静态拉伸过程中发生突然的脆性断裂,拉伸强度约为641MPa;面内剪切实验中试件的力-位移曲线呈现明显的非线性,材料在受力方向发生了塑性强化,试件的主要失效形式为基体的剪切破坏,失效后纤维夹角从90°减小到74°;设计制造了一套用于测量UHMWPE无纬布沿厚度方向剪切强度的夹具,实验得到该型无纬布的剪切强度约为168MPa。随后采用壳单元建立对应的有限元模型,对拉伸实验和冲压式剪切实验过程进行数值模拟。拉伸数值结果在最大拉力、拉伸强度和失效应变等指标上与实验结果较一致,并给出了拉伸过程中试件中的应力分布情况;冲压式剪切数值结果给出了剪切失效部位每层单元的应力变化情况。     

芳纶纤维布层间增强的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料力学性能研究

制备硅酸铝纤维密度相同的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料,采用芳纶纤维布层间增强结构提高材料的力学强度,考察了复合材料的抗压性能、抗冲击性能以及芳纶纤维布增强层与基体材料的剥离强度。研究结果表明:密度越大其抗压强度越高,而材料的抗冲击性能受密度的影响不明显。采用芳纶纤维层间增强硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料能显著提高材料的抗压性能及抗冲击性能,随层间增强层数增多其抗压性能无明显改变,而其抗冲击性能随增强层数增多有明显提高。由于基体材料强度的局限性,增强层与基体材料的剥离强度对材料的冲击韧度影响不明显。     

三维针刺C/SiC复合材料无纬布纤维方向对材料力学性能的影响

通过化学气相渗透法结合反应熔体浸渗法制备了三维针刺C/SiC复合材料,采用扫描电子显微镜观察材料的显微结构,并研究了无纬布纤维方向对材料力学性能的影响.结果表明,三维针刺C/SiC复合材料由O°无纬布层、短纤维胎网层、90°无纬布层以及针刺纤维束组成,无纬布层纤维方向对材料性能有显著影响.试样的拉伸强度和弯曲强度随着无纬布纤维方向与试样长度方向的夹角θ(0 ～45°)值的增大而减小,面内剪切强度和冲击韧性随θ角的增大而增大.     

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。     

芳纶纤维复合材料钻孔方法研究

研制开发了一种用于芳纶纤维复合材料钻孔的自压紧钻孔装置及加工工艺,阐述了研制的关键技术及加工工艺要点.研究表明,自压紧钻孔装置对加工设备没有特殊要求,而且较好地满足了使用要求,提高了钻孔效率和钻孔质量,降低了劳动强度.对自压紧钻孔装置稍加改进后,可用于其它复合材料的加工.     

芳纶APMOC纤维辐照处理研究

通过γ－射线辐照处理技术对芳纶 APMOC纤维进行改性。结果表明,经过辐照剂量500kGy辐照后,APMOC纤维产生了辐照交联反应,其复丝拉伸强度和复合材料的横向拉伸强度明显提高。     

改性芳纶纬编增强体复合材料力学性能的研究

为探讨芳纶纬编增强体复合材料的力学性能,以对位芳纶为原料,采用LiCl/无水乙醇溶液对芳纶表面进行改性处理,设计并编织1+1满针罗纹和罗纹空气层2种组织织物增强体,以E-51环氧树脂为基体,应用手糊成型技术制备芳纶纬编增强体平板复合材料。采用YG026D型电子织物强力机对制备的芳纶纬编增强体复合平板材料的经纬向拉伸、弯曲、压缩以及层间剪切性能进行测定。结果显示:经LiCl/无水乙醇络合溶液处理的芳纶纬编增强体复合材料的各项力学性能均有所提高,且经向的各项力学性能优于纬向。在拉伸、弯曲性能方面,罗纹空气层芳纶纬编增强体平板复合材料优于1+1满针罗纹芳纶纬编增强体复合材料。