防弹材料轻量化的首选：高性能水性聚氨酯PUD - HT 3660

防弹材料轻量化的首选：高性能水性聚氨酯PUD - HT 3660

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是继芳纶（Kevlar）纤维之后被广泛使用的高性能纤维并应用于防弹复合材料。采用UHMWPE或Kevlar纤维制备防弹材料时，纤维和胶黏剂是不可或缺的组成部分，其中胶黏剂量一般占整体复合材料的15~30%。为达到防弹材料的轻量化，选用强度高的纤维可以减少防弹复合材料的层数，从而减少重量。选用合适的胶黏剂也至关重要，主要体现在两个方面。首先，性能优越胶黏剂的使用可以减少胶黏剂本身的用量，胶黏剂的密度一般在1.05 g/cm³左右，而UHMWPE的密度为0.97 g/cm³。其次，性能优越胶黏剂的使用可以使纤维自身优势得到有效的充分发挥，从而提升防弹材料的强度，在达到同样效果的前提下可适量减少复合材料的层数。就胶黏剂而言，胶体含量、胶黏剂本体强度、胶黏剂的活化、胶黏剂对纤维的附着力等对复合材料的防弹性能都具有非常大的影响，并且，这几个因素之间存在相互影响、相互制约的关系。较低的胶体含量时，胶黏剂本身无法形成连续膜，对纤维丝的浸润不完全，造成胶黏剂失效而导致防弹复合材料性能不足。当胶黏剂含量过多时，由于胶黏剂本体强度与纤维之间的差距导致复合材料防弹性能下降。一般胶黏剂用量为22~28%之间，这也与胶黏剂质量相关。胶体强度越大，对纤维的粘接强度大，热活化程度越高的胶黏剂是最符合防弹衣复合材料的。然而，对非结晶聚合物而言，胶体强度和热活化性能是相矛盾的。胶体强度越大，相同温度下的活化性能越差。水性聚氨酯具有优异的机械强度和粘接性能，并且耐热性和回弹性好，可作用防弹衣用粘接剂。胶黏剂本体强度越大，对防弹材料越有益这毋容置疑。胶黏剂的润湿性为何也如此重要？有研究表明，Kevlar/WPU复合材料的单位吸收能量值要高于UHMWPE/WPU，这就是由于纤维与WPU之间存在界面造成的。如果WPU乳液对纤维丝的浸润性能越好，界面结合性能越优异。我司PUD-HT3660产品通过独特的结构设计解决了胶体强度与压合活化程度的矛盾，以及对纤维的超级浸润性，从胶体角度提供了防弹衣复合材料轻量化的有效途径。通过测试，PUD-HT3660胶膜柔软，强度达25MPa，在110摄氏度下可活化并赋予优良的粘接作用，最终防弹衣复合材料的弹道极限速度、比吸收能、单位厚度吸收能、弹点前后表观形貌都达到性能要求。