牵伸倍数对PE-UHMW膜材料性能的影响

摘要：

高性能纤维增强树脂基复合材料的发展促进了防弹装备的发展,在面对高能杀伤武器威胁加剧和单兵携行负荷增加的情况下,防护装备高防护、轻量化的需求日益迫切,超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)膜材料的出现,有助于满足轻质高防的需求.PE-UHMW条带作为PE-UHMW膜材料的最小组成,对膜材料性能的影响决定防弹装备的性能.为探究不同牵伸倍数对膜材料性能的影响,选取由不同牵伸倍数条带制备的膜材料开展理化特性、力学性能和防弹性能研究.测试分析发现,PE-UHMW膜材料在分子量、结晶度、取向度等理化特性的不同使层压得到的复合材料力学性能有所差异,进而在不同弹击条件下防弹性能呈现出差异化特点.由高倍牵伸条带制备的膜材料分子量达到5 658 000 g/mol,由其制备的复合材料具有更加优异的力学性能,弯曲强度为102.12 MPa,弯曲弹性模量为23.30 GPa,剪切强度为8.60 MPa,经过层压制备的8 kg/m2面密度靶板在常温条件下防1.1 g标准模拟破片V50值达到了804.50 m/s,51式7.62 mm手枪弹弹着点弹痕高度为13.20 mm.在树脂体系与加工工艺一致的情况下,由高牵伸倍数PE-UHMW条带制备的PE-UHMW膜材料在力学和防弹性能方面具有明显优势,具备在个体防护领域的应用潜力.

关键词：超高分子量聚乙烯、牵伸倍数、膜材料、性能、防弹

所属期刊栏目：52

分类号：TQ325

在线出版日期：2024-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：78-86