一种用作护具背衬的高强度纤维层压板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子复合板材，特别涉及一种用作护具背衬的高强度纤维层压板。
【背景技术】
[0002] 随着国防、航空航天、远洋作业以及各民用领域的发展，防护材料及增强复合材料 的性能要求日益提高。现有技术中的护具背衬多是采用单一种类的高分子材料叠加压制获 得，在两层高分子材料之间需要使用一种特殊的胶黏剂来实现粘黏，而现有技术中所使用 的这种胶黏剂基本只具有粘贴功能，其对于增加背衬板材的抗冲击强度没有帮助，并且，当 胶黏剂遇到外力冲击时，其粘贴效果将受到影响，背衬易开裂；此外，在生产工艺中，由于胶 黏剂自身的应力存在，会使得胶黏剂本身对纤维的粘结能力大大降低，因此，如何开发一个 能够协同纤维产生高效抗冲击能力的胶黏剂以及使用这种胶黏剂的高强度纤维层压板成 为了亟待解决的难题。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明提供一种用作护具背衬的高强度纤维层压板，该层 压板具有超尚抗冲击性能、尚粘结性能、尚结构稳定性、尚耐候性及尚使用寿命。
[0004] 本案的技术方案概述如下：
[0005] -种用作护具背衬的高强度纤维层压板，包括多层纤维树脂复合层，所述纤维树 脂复合层为四周均匀包裹有胶黏剂的超高分子量聚乙烯纤维层；
[0006] 其中，所述胶黏剂包括：
[0007] 丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚· 100童量扮:； 丙烯-苯乙烯共聚物 m~12重量份; 蔽稀树脂 10~12重量份r
[0008] 聚乙二醇 6~8重量份； 对甲氧基苯甲酸乙酯 2~3重量份； 氟化锶 0. 2~0. 3重量份。
[0009] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述丙烯酸酯-乙酸 乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量为24~26wt%。
[0010] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述丙烯-苯乙烯共 聚物中丙烯的含量为68~70wt%。 toon] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述聚乙二醇的数均 分子量为2000~2100g/mol。
[0012] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述胶黏剂还包括 3~5重量份的聚己内酯。
[0013] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述聚己内酯的数均 分子量为3300~3400g/mol。
[0014] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述胶黏剂还包括 0. 2~0. 3重量份的氧化钐。
[0015] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述胶黏剂还包括 0. 02~0. 03重量份的氧化银。
[0016] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述胶黏剂还包括 6~8重量份的聚丙交酯。
[0017] 优选的是，所述的用作护具背衬的高强度纤维层压板，其中，所述聚丙交酯的的 数均分子量为1500~1600g/mol，且所述聚丙交酯中，D-丙交酯与L-丙交酯的占比为 1 : 9 ~1. 2 : 8. 8〇
[0018] 本发明的有益效果：1)通过对胶黏剂的改进，采用多组分复合配方，有效改善了 胶黏剂对聚乙烯纤维丝的粘结强度和粘结密度，提高了层压板的韧性和抗冲击性能；2)使 用改性的共聚物作为胶黏剂主材，可克服常规胶黏剂在固化后不耐冲击的缺陷；3)引入特 殊规格的聚丙交酯，有效改善了层压板的结构强度和耐冲击性能。
【具体实施方式】
[0019] 下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据 以实施。
[0020] 作为本案一实施例的用作护具背衬的高强度纤维层压板，包括多层纤维树脂复合 层，纤维树脂复合层为四周均匀包裹有胶黏剂的超高分子量聚乙烯纤维层；
[0021] 其中，胶黏剂包括：
[0022] 丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚物 100重量份； 丙烯-苯乙烯共聚物 10~12重量份； 萌稀树脂 10~12重量份； 聚乙二醇 6~8重量份； 对甲氧基苯甲酸乙酯 2~3重量份； 気化德 0. 2~0. 3重量份。
[0023] 研究发现，聚丙烯酸酯是一种优秀的粘结剂，但其本身根本不具备抗冲击性能，因 此需要对它进行改性，以期提高该类高强胶黏剂的抗冲击性能。实验发现，乙酸乙烯酯的引 入可以提高聚合物在分子键上的键能，从而使得丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚物具有更高的 结构韧性，其在受到巨大冲击力时，能保持聚合物不被击穿。
[0024] 聚苯乙烯是一类具有较高强度的聚合物，它也同时具有出色的耐冲击性能，但聚 苯乙烯的耐候性和粘性较差，且与其他共聚物的互溶效果不够理想，因此需要对聚苯乙烯 进行改性。实验发现，丙烯与苯乙烯共聚后，丙烯与其他添加物的渗混性好，可以调节聚合 物的粘性，改善共聚物的柔韧性、结构强度和热封热熔性能，同时对耐候性有一定的提升， 而如果是将丙烯酸酯与苯乙烯共聚，则无法达到使用丙烯共聚后的效果，而若是使用乙酸 乙烯酯与苯乙烯共聚也无法达到使用丙烯共聚后的效果。但需要注意的是，丙烯-苯乙烯 共聚物的添加量应被限制，它不是主添加剂，它是辅助改进型添加剂，若它的添加量小于10 重量份，则将导致胶黏剂的耐冲击性能受到影响，若它的添加量大于12重量份，则将降低 胶黏剂与聚乙烯纤维层的粘结牢固度，使得层压板在受到冲击时，聚乙烯纤维层易脱胶翘 起。
[0025] 砲稀树脂为黏度调节剂，其数均分子量无需限定，一般在2000~10000g/mol即 可。
[0026] 聚乙二醇首次被用于纤维用热压胶黏剂的添加剂，它具有保湿、分散和抗静电作 用，不仅如此，本案通过实验还意外地发现，适量的聚乙二醇可协效提高层压板中纤维层的 抗冲击能力。
[0027] 对甲氧基苯甲酸乙酯一般不作为抗氧化剂使用，但在本案的技术方案中它被发现 具有抗氧化功能，在现有技术中绝大多数胶黏剂中添加的抗氧化剂都会与丙烯酸酯-乙酸 乙烯酯共聚物、丙烯-苯乙烯共聚物及改性助剂产生一定的排异反应，彼此之间不会很好 地兼容，而本案经过多次的筛选，最终发现了对甲氧基苯甲酸乙酯可与胶黏剂体系中的其 他组分完美兼容，彼此不排异，且对胶黏剂的其他性能没有负面影响。但对甲氧基苯甲酸乙 酯的添加量应被限制，不适合的添加量会影响最终层压板的性能。
[0028] 氟化锶是首次被发现可用于改进胶黏剂的粘结强度和胶黏剂自身的抗冲击性能， 但氟化锶的添加量须被严格限制，若氟化锶的添加量小于〇. 2重量份，则无法达到其设计 效果；若氟化锶的添加量大于〇. 3重量份，则过量的氟离子会加速胶黏剂内聚合物的老化 和硬化，使胶黏剂失效。
[0029] 作为本案另一实施例，其中，丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量 为24~26wt%。由于需要使得该共聚物呈胶粘液体状，因此，这在无形中也就限制了所用 共聚物的数均分子量，因此，在本案的技术方案中就无需再对其数均分子量进行限定，通常 使得该共聚物呈胶粘液体状的理想数均分子量区间为2000~8000g/mol。但需要强调的 是，丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量须被严格限定，乙酸乙烯酯的含量 将直接影响胶黏剂的性能和内部应力，从而也将直接影响所得层压板的抗冲击性能和结构 稳定性。若丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量小于24wt%，则将影响该共 聚物热熔时的粘结强度，从而导致纤维层之间的粘结力下降，造成层压板自身耐冲击性能 的降低；若丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量大于26wt%，则会增加该共 聚物的粘度和硬度，使得该共聚物在温差较大时产生紧缩偏差，由此对胶黏剂带来不理想 的内部剪应力，致使胶