本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種新型防刺砸防彈組合物。
背景技術(shù)：
到目前為止，市場上能購買的，文獻(xiàn)報道的或者在部隊中使用的防刺砸防彈衣，其基本結(jié)構(gòu)較早的一類，是以高硬度高剛性的金屬，陶瓷或玻璃鋼做插片的防砸刺防彈衣，作為防彈防砸基質(zhì)材料，金屬比重大，陶瓷容易裂，玻璃鋼防彈防刺砸能力較差；而后發(fā)展的一類，是用多層凱芙拉（kevlar）芳綸纖維層或者超高分子量聚乙烯纖維與高硬度高剛性材料組成的復(fù)合物，這類結(jié)構(gòu)雖然提高了防砸刺防彈及防裂能力，但由于需多層纖維與防彈材料（合金或陶瓷）復(fù)合，仍然較重。專利cn201310616776.1提供了一種軟質(zhì)防彈防刺片材，所述的防彈防刺片由下述材料組成，從迎彈迎刺面開始依次的材料為：芳綸纖維浸膠機(jī)織布防刺層，芳綸纖維無緯布防彈層，pc板層及減震eva層。所述的芳綸纖維可用超高分子量聚乙烯纖維替換。該專利的防彈防刺片材質(zhì)量較重，制造防彈衣穿戴不方便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種新型防刺砸防彈組合物，防刺砸防彈效果好，質(zhì)量輕。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括高粘性樹脂組合物、高硬度填料和外包夾編織物，所述高粘性樹脂組合物包括杜仲樹脂、環(huán)氧樹脂和固化劑。
在上述方案中優(yōu)選的是，所述組合物還包括高強(qiáng)度纖維。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括重量份如下的各組分：杜仲樹脂1-4份，環(huán)氧樹脂2-5份，固化劑2-5份，高強(qiáng)度纖維0-3份，高硬度填料28-45份，以及外包夾編織物。
加入高強(qiáng)度纖維的量的根據(jù)是看基質(zhì)粘度大小，粘度大，就少加纖維，粘度小，就多加點(diǎn)纖維，粘度太大，就不加。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述杜仲樹脂、所述環(huán)氧樹脂、所述固化劑、所述高強(qiáng)度纖維和所述高硬度填料混合后，制成不同形狀的混合物包夾在兩層外包夾編織物之間，每層所述外包夾編織物用量根據(jù)所包夾的所述混合物的面積或使用的模具的面積決定。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述杜仲樹脂、所述環(huán)氧樹脂、所述固化劑、所述高強(qiáng)度纖維和所述高硬度填料混合后，制成不同形狀的混合物包夾在兩層外包夾編織物之間，每層所述外包夾編織物的面積與包夾的所述混合物的面積或使用的模具的面積一致。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括重量份如下的各組分：杜仲樹脂2.4份，環(huán)氧樹脂2.4份，固化劑3.2份，高硬度填料30份，以及外包夾編織物。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括重量份如下的各組分：杜仲樹脂1.5份，環(huán)氧樹脂4.5份，固化劑4份，高硬度填料40份，以及外包夾編織物。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括重量份如下的各組分：杜仲樹脂1.5份，環(huán)氧樹脂4.5份，固化劑4份，高硬度填料41.3份，以及外包夾編織物。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括重量份如下的各組分：杜仲樹脂2.4份，環(huán)氧樹脂2.4份，固化劑3.2份，高強(qiáng)度纖維0.3份，高硬度填料35份，以及外包夾編織物。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括重量份如下的各組分：杜仲樹脂1.5份，環(huán)氧樹脂4.5份，固化劑4份，高強(qiáng)度纖維0.4份，高硬度填料37份，以及外包夾編織物。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括重量份如下的各組分：杜仲樹脂2.8份，環(huán)氧樹脂2.8份，固化劑2.4份，高強(qiáng)度纖維2份，高硬度填料34份，以及外包夾編織物。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述高強(qiáng)度纖維為超高分子量聚乙烯纖維，芳綸纖維或碳纖維。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述高強(qiáng)度纖維剪短為5~10mm。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述高硬度填料為金剛石粉，碳化硅粉，石英砂，陶瓷粉及石墨烯中的一種或幾種。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述固化劑為低分子聚酰胺。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外包夾編織物為尼龍搭扣、帶有鉤狀物的織物或帶射出鉤的發(fā)卡織物。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述尼龍搭扣為帶有鉤狀物的尼龍搭扣。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，制備時，先將所述杜仲樹脂與所述環(huán)氧樹脂混勻，然后加入固化劑混勻，再加入高強(qiáng)度纖維混勻，再加入高硬度填料混勻得到混合物，最后，將所述混合物夾入兩層所述外包夾編織物之間，并置于模型中固化完成。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述尼龍搭扣、帶有鉤狀物的織物或帶射出鉤的發(fā)卡織物的帶鉤的針面朝內(nèi)。
在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述尼龍搭扣、帶有鉤狀物的織物或帶射出鉤的發(fā)卡織物的帶鉤的針面朝內(nèi)向所述混合物。
本發(fā)明包括高粘性樹脂組合物，高強(qiáng)度纖維，高硬度填料及編織物。本發(fā)明構(gòu)思的最大特點(diǎn)就是，充分利用杜仲樹脂及環(huán)氧樹脂組成的雙樹脂體系優(yōu)良的粘性，將高硬度的填料粘合在一起，形成一個高硬度的防砸刺防彈的基體，而再在其中加入高強(qiáng)度短纖維，使其均勻分布在基質(zhì)中，這樣一來，它在突然受到?jīng)_擊性外力的打擊下，不至于炸裂，最后在外面再加一層特殊結(jié)構(gòu)的編織物，尼龍搭扣或發(fā)卡，由于它們的一面上織有射出的鉤針，可以埋入由高硬度的樹脂體系中，從而使防裂能力更進(jìn)一步提高。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)特征，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地闡述。實(shí)施例只對本發(fā)明具有示例性的作用，而不具有任何限制性的作用，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上做出的任何非實(shí)質(zhì)性的修改，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明芳綸纖維優(yōu)選凱芙拉芳綸纖維。本發(fā)明使用的外包夾編織物均為市售產(chǎn)品，其厚度按照購買的厚度使用即可。本發(fā)明的杜仲樹脂可采用現(xiàn)有的提取、合成等方法得到，或者購買得到。
實(shí)施例1：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括杜仲樹脂2.4份，環(huán)氧樹脂（6101）2.4份，混勻，加低分子聚酰胺3.2份混勻，加金剛石粉30份，混勻包夾在兩層尼龍搭扣之間（針面朝內(nèi)），裝入模型中加壓固化成型。
包夾混合物的上下兩層尼龍搭扣的均面積與裝入混合物材料模具的面積一樣。
實(shí)施例2：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括杜仲樹脂1.5份，環(huán)氧樹脂（6101）4.5份，混勻，加低分子聚酰胺4份混勻，加金剛石粉40份，混勻包夾在兩層尼龍搭扣之間（針面朝內(nèi)），裝入模型中加壓固化成型。
包夾混合物的上下兩層尼龍搭扣的均面積與裝入混合物材料模具的面積一樣。
實(shí)施例3：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括杜仲樹脂1.5份，環(huán)氧樹脂（6101）4.5份，低分子聚酰胺4份，混勻，加石墨烯1.3份，混勻，加金剛石粉40份，混勻，包夾在兩層尼龍搭扣之間（針面朝內(nèi)），裝入模型中加壓固化成型。
包夾混合物的上下兩層尼龍搭扣的均面積與裝入混合物材料模具的面積一樣。
石墨烯是超細(xì)納米結(jié)構(gòu)，比重小，為提高硬度，加入量可少一些。
實(shí)施例4：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括杜仲樹脂2.4份，環(huán)氧樹脂（6101）2.4份，混勻，加低分子聚酰胺3.2份，加金剛石粉35份，混勻，加超高分子量聚乙烯短纖維0.3份，混勻，包夾在兩層發(fā)卡之間（針面朝內(nèi)），裝入模型中加壓固化成型。所述超高分子量聚乙烯短纖維剪短為5~10mm。
包夾混合物的上下兩層尼龍搭扣的均面積與裝入混合物材料模具的面積一樣。
加入超高分子量聚乙烯纖維，目的是提高基質(zhì)的整體性。
實(shí)施例5：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括杜仲膠1.5份；環(huán)氧樹脂（6101）4.5份克，加熱混勻，加低分子聚酰胺4份，混勻，加芳綸短纖維0.4份混勻，加石墨烯2份，混勻，加金剛石粉35份混勻，包夾在兩層尼龍搭扣之間（針面朝內(nèi)），裝入模型中加壓固化成型。所述芳綸短纖維剪短為5~10mm。
包夾混合物的上下兩層尼龍搭扣的均面積與裝入混合物材料模具的面積一樣。
加入芳綸纖維也是為了提高基質(zhì)整體性，與上超高分子量聚乙烯短纖維的差別是，芳綸纖維分子極性比聚乙烯大，與樹脂基質(zhì)的粘合性好。
實(shí)施例6：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括杜仲樹脂2.8份，環(huán)氧樹脂2.8份，混勻加低分子聚酰胺2.4份，混勻，加碳纖維2份，混勻，加石墨烯1份，混勻，加金剛石粉33份，混勻，包夾在兩層尼龍搭扣之間（針面朝內(nèi)），裝入模型中加壓固化成型。所述碳纖維剪短為5~10mm。
包夾混合物的上下兩層尼龍搭扣的均面積與裝入混合物材料模具的面積一樣。
加入碳纖維是為了提高基質(zhì)整體性，碳纖維的特點(diǎn)是纖維剛度大，它的加入，比超高分子量聚乙烯短纖維和芳綸短纖維，對提高整體硬度有貢獻(xiàn)。
實(shí)施例7：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括杜仲樹脂4份，環(huán)氧樹脂2份，混勻加低分子聚酰胺5份，混勻，加碳纖維2份，混勻，加金剛石粉45份，混勻，包夾在兩層尼龍搭扣之間（針面朝內(nèi)），裝入模型中加壓固化成型。所述碳纖維剪短為5~10mm。
包夾混合物的上下兩層尼龍搭扣的均面積與裝入混合物材料模具的面積一樣。
實(shí)施例8：
一種新型防刺砸防彈組合物，包括杜仲樹脂1份，環(huán)氧樹脂5份，混勻加低分子聚酰胺2份，混勻，加碳纖維3份，混勻，加金剛石粉28份，混勻，包夾在兩層尼龍搭扣之間（針面朝內(nèi)），裝入模型中加壓固化成型。所述碳纖維剪短為5~10mm。
包夾混合物的上下兩層尼龍搭扣的均面積與裝入混合物材料模具的面積一樣。
為了證實(shí)本發(fā)明所述按實(shí)施例制備的樣品的抗刺砸防彈能力，將制備的樣品與不同材料進(jìn)行了如下對比：
1、抗刺砸對比。將其與玻璃鋼，豬骨頭，瓷磚及碳化硼板進(jìn)行了對比。方法是用鋼釘釘尖在重力作用下砸待測樣品，要求砸的深度越淺越好，同時還要不被砸裂。具體方法是先將鋼釘置于待測物上，用一個6.8公斤的重物，在距離鋼釘頂部10cm處以自由落體方式，砸向待測物，鋼釘釘尖受此沖擊力后，會砸入待測樣品內(nèi)部，砸入深度，即是其抗砸能力。所測結(jié)果，玻璃鋼的砸入深度，大多在1mm左右，豬骨頭的更深，深度達(dá)1cm，而瓷磚硬度雖高一些，但用此法一砸即裂，碳化硼防彈板只是微痕（著名的美國“攔截者”防彈衣起主要防彈作用的防彈板就是碳化硼插板）。而本發(fā)明實(shí)施例制備的樣品的砸痕比碳化硼明顯。
2、進(jìn)行了不同樣品的硬度對比，用莫氏硬度筆刻畫，玻璃鋼的莫氏硬度約為6；豬骨頭的莫氏硬度4~5；而瓷磚硬度莫氏硬度~7；碳化硼防彈板莫氏硬度9~10；本發(fā)明制備的樣品，莫氏硬度也在9~10之間。而硬度高低是表示能否作為防彈板的基本要求，說明，本發(fā)明的樣品具備了做防彈板的要求。本發(fā)明的實(shí)施例的樣品莫氏硬度都可達(dá)到9。
3、進(jìn)行了抗砸裂的對比，方法是將一直徑6mm鋼珠放在待測樣品上，直接用鐵榔頭砸在鋼珠上（模仿子彈）,觀測樣品是裂，還是不裂。結(jié)果，砸玻璃鋼，不裂；砸豬頭，裂；砸瓷磚，裂；砸碳化硼防彈板，也裂（著名的美國“攔截者”防彈衣起主要防彈作用的防彈板就是碳化硼插板）。而本發(fā)明制備的樣品，砸后，毫發(fā)無損?？梢?，在高沖擊能打擊下，本發(fā)明吸收沖擊能的能力，由于有織物參與基質(zhì)大大加強(qiáng)了樣品的整體性，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了碳化硼陶瓷板。本發(fā)明的上述實(shí)施例中所述樣品，均砸不裂。
4、迄今，防彈衣基本結(jié)構(gòu)是，由高硬度防彈插板與多層高強(qiáng)度織物復(fù)合，前者起吸收沖擊能的主要作用，多層高強(qiáng)度織物起緩沖作用。如美國攔截者防彈衣的前后兩塊250mm*300mm，厚10mm碳化硼陶瓷插板，重量已達(dá)3.6公斤，除此之外，還要與3.8公斤的kevlar纖維布組成復(fù)合層，這樣重量就達(dá)7.4公斤。而本發(fā)明實(shí)施例6制備的樣品比重也只有2.05克/厘米立方（碳化硼比重為2.6克/厘米立方），本發(fā)明按上述相同尺寸，也做成面積250mm×300mm的兩塊插板，由于織物已經(jīng)和防彈板基質(zhì)材料混合在一起，不再需要另加厚厚的kevlar復(fù)合層了，即使我們將插板的厚度即使提高到12mm，這樣總重量也只有3.70公斤，就是加上裝插板的單層布兜衣，也比美國“攔截者”防彈衣7.4公斤重量小多了。