防彈材料輕量化的首選：高性能水性聚氨酯PUD - HT 3660

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是繼芳綸（Kevlar）纖維之后被廣泛使用的高性能纖維并應用于防彈復合材料。采用UHMWPE或Kevlar纖維制備防彈材料時，纖維和膠黏劑是不可或缺的組成部分，其中膠黏劑量一般占整體復合材料的15~30%。為達到防彈材料的輕量化，選用強度高的纖維可以減少防彈復合材料的層數(shù)，從而減少重量。選用合適的膠黏劑也至關(guān)重要，主要體現(xiàn)在兩個方面。首先，性能優(yōu)越膠黏劑的使用可以減少膠黏劑本身的用量，膠黏劑的密度一般在1.05 g/cm³左右，而UHMWPE的密度為0.97 g/cm³。其次，性能優(yōu)越膠黏劑的使用可以使纖維自身優(yōu)勢得到有效的充分發(fā)揮，從而提升防彈材料的強度，在達到同樣效果的前提下可適量減少復合材料的層數(shù)。就膠黏劑而言，膠體含量、膠黏劑本體強度、膠黏劑的活化、膠黏劑對纖維的附著力等對復合材料的防彈性能都具有非常大的影響，并且，這幾個因素之間存在相互影響、相互制約的關(guān)系。較低的膠體含量時，膠黏劑本身無法形成連續(xù)膜，對纖維絲的浸潤不完全，造成膠黏劑失效而導致防彈復合材料性能不足。當膠黏劑含量過多時，由于膠黏劑本體強度與纖維之間的差距導致復合材料防彈性能下降。一般膠黏劑用量為22~28%之間，這也與膠黏劑質(zhì)量相關(guān)。膠體強度越大，對纖維的粘接強度大，熱活化程度越高的膠黏劑是最符合防彈衣復合材料的。然而，對非結(jié)晶聚合物而言，膠體強度和熱活化性能是相矛盾的。膠體強度越大，相同溫度下的活化性能越差。水性聚氨酯具有優(yōu)異的機械強度和粘接性能，并且耐熱性和回彈性好，可作用防彈衣用粘接劑。膠黏劑本體強度越大，對防彈材料越有益這毋容置疑。膠黏劑的潤濕性為何也如此重要？有研究表明，Kevlar/WPU復合材料的單位吸收能量值要高于UHMWPE/WPU，這就是由于纖維與WPU之間存在界面造成的。如果WPU乳液對纖維絲的浸潤性能越好，界面結(jié)合性能越優(yōu)異。我司PUD-HT3660產(chǎn)品通過獨特的結(jié)構(gòu)設計解決了膠體強度與壓合活化程度的矛盾，以及對纖維的超級浸潤性，從膠體角度提供了防彈衣復合材料輕量化的有效途徑。通過測試，PUD-HT3660膠膜柔軟，強度達25MPa，在110攝氏度下可活化并賦予優(yōu)良的粘接作用，最終防彈衣復合材料的彈道極限速度、比吸收能、單位厚度吸收能、彈點前后表觀形貌都達到性能要求。

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