一种砜醚环氧胶粘剂与UHMWPE纤维增强防弹复合材料及其制备方法

一种砜醚环氧胶粘剂与uhmwpe纤维增强防弹复合材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于防弹材料领域，特别涉及一种砜醚环氧胶粘剂与uhmwpe纤维增强防弹复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.目前在防弹领域市面上所使用的的高性能纤维主要是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、高强高模聚乙烯纤维等，所用树脂主要是环氧树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯树脂等。
3.高强高模聚乙烯纤维(uhmwpe)在二十世纪八十年代被研制出来后，在防弹领域一直占据着主要地位，其分子式为—(ch2—ch2)n—，uhmwpe纤维相比于常规的hdpe纤维，拥有超高的分子量，为150万以上，其分子链拥有极高的取向度，为95％以上，结晶度为85％以上，主要是由于纤维在制备时通过了超几十倍以上的牵伸力，从而使得分子链得到了充分的伸展并且排列紧密。高强高模聚乙烯纤维的密度仅有0.97g/cm3，是高性能纤维中最轻的纤维，并且其拉伸强度是目前所有商品化的纤维中最高的，是芳纶纤维的1.5倍。高强高模聚乙烯纤维的耐磨性和耐冲击性能在工程塑料中居于前列，其沙浆磨耗指数仅为碳钢的1/7、pvc的1/10，其耐冲击强度是pbtp塑料的十几倍、abs塑料的5倍以上，再加上纤维拥有较高的化学稳定性和耐低温性能，因此在防弹复合材料领域内可使用性很高。
4.但是高强高模聚乙烯纤维的表面没有极性基团，因其极高的取向和结晶度，在纤维内部有一层弱界面，会使得纤维和树脂的界面结合效果很差，再加上其高分子链上分子间的作用力较弱，因此耐热性极低，在超过100℃以上的温度后，纤维的性能就会出现大幅度下降。因此在高强高模聚乙烯纤维增强树脂基复合材料的领域，主要是从纤维的改性及树脂层面来解决这个问题，这也是当前很多研究者的研究方向。moon等人对uhmwpe纤维进行氧等离子体处理，使纤维表面产生轻微点蚀形成微凹坑，从而增强了纤维和基体树脂之间的机械锁合力进而增加界面粘结作用，制备出了效果良好的复合材料。intrater等人同样通过氧等离子体对uhmwpe纤维进行表面刻蚀，发现在纤维表面的无定型区产生很多微小的凹陷，极大地增加了纤维和树脂之间的粘合力，同时在纤维表面也发现了活性基团。rhee等人用ar

离子辐射改性uhmwpe纤维，使纤维表面产生了c＝o双键和c-o基团，增加了纤维的亲水性，经过改性的高强高模聚乙烯纤维增强乙烯酯树脂基复合材料的力学性能提升了22％。石霞通过agno3和k2s2o8配制的改性溶液使uhmwpe纤维的表面引入了羧酸根，再通过酯化反应将环氧基团引入在uhmwpe纤维上，制得了改性的高强高模聚乙烯纤维，结果证明，引入羧酸根的uhmwpe纤维所制备的复合材料纵向拉伸强度提升了35％，横向拉伸强度提升了23％，而引入环氧基团的uhmwpe纤维复合材料纵向拉伸强度提升了85％，横向拉伸强度提升了74％。
5.环氧树脂具有许多优良的性能：(1)良好的粘接性能：粘接强度高，粘接面广，它与许多金属(如铁、钢、铜、铝、金属合金等)或非金属材料(如玻璃、陶瓷、木材、塑料等)的粘接强度非常高，有的甚至超过被粘材料本身的强度，因此可用于许多受力结构件中，是结构型
粘合剂的主要成分之一；(2)良好的加工性能：环氧树脂配方的灵活性、加工工艺和制品性能的多样性是高分子材料中最为突出的；(3)良好的稳定性能：环氧树脂的固化主要是依靠环氧基的开环加成聚合，因此固化过程中不产生低分子物，其固化收缩率是热固性树脂中最低的品种之一，一般为1％-2％，如果选择适当的填料可使收缩率降至0.2％左右；固化后的环氧树脂主链是醚键、苯环、三维交联结构，因此具有优异的耐酸碱性。
6.因此，环氧树脂在国民经济的各个领域中被广泛应用：无论是高新技术领域还是通用技术领域，无论是国防军工还是民用工业，乃至人们的日常生活中均能看到它的踪迹。
7.有关环氧树脂的合成制备，已有不少公开报道，除了双酚a型环氧树脂、酚醛型环氧树脂以外，也有不少缩水胺型环氧树脂制备方法的公开报道。
8.虞鑫海等人【中国发明专利：一种缩水甘油胺型多官能环氧树脂的制备方法，cn100465206c，2009-03-04】公开了一种缩水甘油胺型多官能环氧树脂的制备方法，其主要特征是采用芳香族胺类化合物与环氧氯丙烷进行开环反应，生产四氯丙醇，随后在碱性条件下成环，得到多官能环氧树脂。
9.环氧树脂虽然具有非常优异的上述性能，但是也存在一些不足，如固化物脆性较大，耐冲击性能较差，不能满足高抗冲领域的使用要求。
10.聚砜和聚醚砜是拥有砜基、醚键、芳核的无定形热塑性新型特种工程塑料，砜基基团中的硫原子处于最高氧化状态，因而抗氧化性能、机械性能和热稳定性较好,醚键的存在又提供了一定韧性。此外，聚砜和聚醚砜无毒、耐化学腐蚀、还具有本征阻燃特性。因此聚砜和聚醚砜被广泛应用在电子电器、汽车机械、航空航天等领域。
11.巴斯夫公司基于聚砜/聚醚砜的ultrasons和ultrasone产品在高温下具有很好的尺寸稳定性和抗水、抗油性能，可连续在190℃下工作，短期耐温可高达390℃，该产品产能已由3000t/a扩增到5000t/a。巴斯夫公司还新推出了专门配方的聚醚砜(pes)ultrason牌号,用于要求可承受微波炉加热和高温煮沸的食品器皿的生产。
12.solvay高性能聚合物美国公司开发的udel树脂属于无定形砜聚合物,具有多项理想特性,例如耐水解能力、热稳定性、高温下的机械特性保持、清晰度及透明性。
13.solvay公司还推出了两种用于高反射汽车前灯的最佳材料。一种是聚砜udelltg-2000品级,使用温度可达175℃,它比大多数高温pc和pc/聚醚酰亚胺(pei)合金更耐温；一种是聚醚砜radelltg-3000,特别适合用于205℃的高温，它比许多pei品级具有更高耐温性,耐冲击性提高了50％,熔体流动速率也增加了33％。该公司还推出了一种可替代金属材料的新型聚砜产品,商品名为epispire hts-2600。这种新材料具有很高的耐热性能,玻璃化转变温度为265℃,热变形温度为255℃。同时还具有很好的绝缘性能和内阻燃性。epispire hts-2600具有很好的机械性能(拉伸强度为79mpa、耐化学品性能以及耐酸耐碱性。更重要的是这种新的材料在注塑和挤出的过程中,具有很高的尺寸控制性和尺寸稳定性能。
14.聚砜或聚醚砜树脂虽然具有上述优异性能，但是在树脂基复合材料成型过程中，聚砜或聚醚砜树脂由于粘度高而使其对纤维增强材料的浸润性较差，从而导致复合材料综合性能达不到理想的效果。
双(4-氨基苯氧基)三氟甲苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,5-双(4-氨基苯氧基)甲苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,5-双(4-氨基苯氧基)特丁基苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,5-二叔丁基-1,4-双(4-氨基苯氧基)苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯甲酮环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯砜环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(3-氨基苯氧基)二苯砜环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-1,3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)叔丁基苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,5-二叔丁基-1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3',5,5'-四甲基二苯砜环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)联苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3',5,5'-四甲基联苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯醚环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(3-氨基苯氧基)二苯醚环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(3-氨基苯氧基)二苯硫醚环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(4-氨基苯氧基)-3,3',5,5'-四甲基联苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-双(3-氨基苯氧基)-3,3',5,5'-四甲基联苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-1,3-双(3-氨基苯氧基)苯环氧树脂、n,n,n',n'-四缩水甘油基-1,3-双(4-氨基苯氧基)苯环氧树脂中的一种或几种。
[0021]
所述扩链剂选自2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4-双(2,4-二氨基苯氧基)二苯砜、sd-248、4,4-双(2,4-二氨基苯氧基)二苯醚、4,4-双(2,4-二氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4-双(2,4-二氨基苯氧基)二苯甲烷、1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯、1,3-双(2,4-二氨基苯氧基)苯、聚醚胺、4,4-双(2,4-二氨基苯氧基)联苯、4,4-双(2,4-二氨基苯氧基)-3,3’,5,5
’‑
四甲基联苯中的一种或两种。
[0022]
所述固化剂选自选自六氢苯酐、四氢苯酐、甲基四氢苯酐、十二烯基琥珀酸酐、甲基六氢苯酐、甲基乃迪克酸酐、乃迪克酸酐、桐油酸酐、以双环戊二烯与顺丁烯二酸酐反应而成的80酸酐、聚醚胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、以萜二烯与顺丁烯二酸酐反应而成的酸酐、以松节油与顺丁烯二酸酐反应而成的液体酸酐、均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4
’‑
四羧基联苯二酐、3,3’,4,4
’‑
四羧基二苯醚二酐、3,3’,4,4
’‑
四羧基二苯甲酮二酐、3,3’,4,4
’‑
四羧基联二苯砜二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、4,4
’‑
双(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐、4,4
’‑
双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐、4,4
’‑
双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲烷二酐、4,4
’‑
双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4,4
’‑
双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4
’‑
双(3,4-二羧基苯氧基)联苯二酐、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、1,4-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,3-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、4,4
’‑
二氨基二苯醚、3,4
’‑
二氨基二苯醚、3,3
’‑
二氨基二苯醚、4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、3,3
’‑
二甲基-4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、4,4
’‑
二氨基联苯、3,3
’‑
二甲基-4,4
’‑
二氨基联苯、2,2
’‑
二甲基-4,4
’‑
二氨基联苯、2,2
’‑
二(三氟甲基)-4,4
’‑
二氨基联苯、4,4
’‑
二氨基二苯甲酮、4,4
’‑
二氨基二苯砜、3,3
’‑
二氨基二苯砜、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4
’‑
双(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4
’‑
双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4
’‑
双(4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4
’‑
双(3-氨基苯氧基)二苯砜、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4
’‑
双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4
’‑
双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4
’‑
双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4
’‑
双(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4
’‑
双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4
’‑
双(4-氨基苯氧基)联苯、4,4
’‑
双(3-氨基苯氧基)联苯、4,4
’‑
双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)联苯、1,3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑、1,4-环己基二胺、孟烷二胺、3,3
’‑
二甲基-4,4
’‑
二氨基二环己基甲烷、4,4
’‑
二氨基二环己基甲烷中的一种或几种。
[0023]
所述促进剂选自乙酰丙酮铝、乙酰丙酮锌、2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、咪唑及其衍生物、n,n-二甲基对甲基苯胺、苯甲酸铅、金属有机化合物、dmp-30、苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、dbu、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯-7中的一种或几种。
[0024]
所述活性稀释剂选自氢化双酚a环氧树脂、间苯二酚二缩水甘油醚环氧树脂、ce-793、3,4-环氧基环己酸-3’,4
’‑
环氧基环己甲酯、3,4-环氧基-6-甲基环己酸-3’,4
’‑
环氧基-6
’‑
甲基环己甲酯、二氧化二戊烯中的一种或几种。
[0025]
本发明提供了一种砜醚环氧胶粘剂与uhmwpe纤维增强防弹复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0026]
(1)室温下，按配比将砜醚环氧树脂、其它环氧树脂、扩链剂放入反应器中，搅拌混合，加热升温至80℃～100℃，进行共聚扩链反应0.5小时～1.0小时，完成后，冷却至60℃以下，加入活性稀释剂搅拌溶解呈均相，加入固化剂和促进剂，搅拌混合均匀即得砜醚环氧胶粘剂；
[0027]
(2)在ud机上，将步骤(1)的砜醚环氧胶粘剂涂覆于uhmwpe纤维表面，制得带胶ud布，裁剪，叠合，加热模压成型，得到uhmwpe纤维增强防弹复合材料。
[0028]
所述步骤(2)中的加热模压成型温度范围为80℃～110℃，压强范围为0.1mpa～10mpa。
[0029]
有益效果
[0030]
(1)本发明的砜醚环氧胶粘剂，环境友好，无有机溶剂，粘接性能优异。
[0031]
(2)本发明的砜醚环氧胶粘剂固化温度较低，粘结面广，可粘接金属、陶瓷、玻璃、
碳纤维、芳纶纤维、高强高模聚乙烯纤维等。
[0032]
(3)本发明的砜醚环氧基uhmwpe纤维增强防弹复合材料，综合性能优越，防弹性能突出，工艺简单，适宜于规模化生产。
附图说明
[0033]
图1是本发明砜醚环氧树脂的分子结构通式。
[0034]
图2是本发明防弹复合材料的单纤拔出测试示意图。
[0035]
图3是本发明实施例5防弹复合材料的枪击前照片。
[0036]
图4是本发明实施例5防弹复合材料的枪击后迎弹面与背弹面照片。
具体实施方式
[0037]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
[0038]
实施例1
[0039]
将68.4克(0.3摩尔)双酚a、57.4克(0.2摩尔)4,4
’‑
二氯二苯砜(dcds)、1520.0克n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、152.0克甲苯和41.4克(0.3摩尔)碳酸钾放入反应釜中，于100℃-200℃加热回流分水反应5小时后，回收甲苯(循环再用)，冷却至60℃以下，加入277.5克(3.0摩尔)环氧氯丙烷(ech)，继续加热回流5小时，反应结束后，过滤除盐，减压浓缩，回收有机溶剂与过量的环氧氯丙烷，循环再用，浓缩后的母液在3344克水中快速沉析，过滤，去离子水洗涤2-5次，25℃-180℃的温度范围内真空干燥2小时，得到121.4克固体产物(理论产量为122.4克)，即为一种长链无羟基砜醚环氧树脂，记作r-1，收率99.2％。【中国发明专利202111390032.3实施例1中的r-1】
[0040]
室温下，将10.0克砜醚环氧树脂r-1、20.0克双酚a型环氧树脂e-51、30.0克es216环氧树脂、50.0克srtem-80环氧树脂(浙江英瑞云新材料科技有限公司)、10.0克sd-248(浙江英瑞云新材料科技有限公司)和10.0克1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯的扩链剂放入反应器中，搅拌混合，加热升温至80℃～100℃，进行共聚扩链反应1.0小时，完成后，冷却至60℃以下，加入10.0克ce-793活性稀释剂(浙江英瑞云新材料科技有限公司)搅拌溶解呈均相，加入100.0克甲基四氢苯酐和0.1克2-乙基-4-甲基咪唑，搅拌混合均匀，得到240.1克砜醚环氧胶粘剂，记作sea-1。
[0041]
实施例2
[0042]
室温下，将10.0克砜醚环氧树脂r-1、10.0克双酚a型环氧树脂e-51、5.0克n,n,n',n'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂、5.0克srtem-80环氧树脂(浙江英瑞云新材料科技有限公司)、2.0克sd-248(浙江英瑞云新材料科技有限公司)和8.0克2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的扩链剂放入反应器中，搅拌混合，加热升温至80℃～100℃，进行共聚扩链反应1.0小时，完成后，冷却至60℃以下，加入10.0克ce-793(浙江英瑞云新材料科技有限公司)和30.0克间苯二酚二缩水甘油醚环氧树脂的活性稀释剂搅拌溶解呈均相，加入10.0克甲基六氢苯酐和20.0克甲基乃迪克酸酐的固化剂、2.0克2,4,6-三(二
甲胺基甲基)苯酚和3.0克n,n-二甲基对甲基苯胺的促进剂，搅拌混合均匀，得到115.0克砜醚环氧胶粘剂，记作sea-2。
[0043]
实施例3
[0044]
将33.6克(0.1摩尔)双酚af、12.4克(0.1摩尔)邻甲基对苯二酚、28.7克(0.1摩尔)4,4
’‑
二氯二苯砜(dcds)、500克n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、80.5克甲苯和41.4克(0.3摩尔)碳酸钾放入反应釜中，于100℃-200℃加热回流分水反应10小时后，回收甲苯(循环再用)，冷却至60℃以下，加入740.0克(1.6摩尔)环氧氯丙烷(ech)，继续加热回流8小时，反应结束后，过滤除盐，减压浓缩，回收有机溶剂与过量的环氧氯丙烷，循环再用，浓缩后的母液在3483克水中快速沉析，过滤，去离子水洗涤2-5次，25℃-180℃的温度范围内真空干燥8小时，得到59.8克固体产物(理论产量为60.1克)，即为一种长链无羟基砜醚环氧树脂，记作r-3，收率99.5％。【中国发明专利202111390032.3实施例3中的r-3】
[0045]
室温下，将10.0克砜醚环氧树脂r-3、10.0克srtem-50环氧树脂(浙江英瑞云新材料科技有限公司)、0.1克1,3-双(2,4-二氨基苯氧基)苯的扩链剂放入反应器中，搅拌混合，加热升温至80℃～100℃，进行共聚扩链反应0.5小时，完成后，冷却至60℃以下，加入35.0克ce-793活性稀释剂(浙江英瑞云新材料科技有限公司)搅拌溶解呈均相，加入10.0克甲基四氢苯酐固化剂和5.0克2-乙基-4-甲基咪唑和5.0克1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯-7的促进剂，搅拌混合均匀，得到75.1克砜醚环氧胶粘剂，记作sea-3。
[0046]
实施例4
[0047]
(1)拉伸剪切强度测试：
[0048]
分别取实施例1-实施例3的适量砜醚环氧胶粘剂，即sea-1、sea-2、sea-3，并分别均匀地涂敷于标准不锈钢试片上，室温晾置15分钟后，叠合，夹紧，放入鼓风烘箱中进行固化：从室温开始升温至60℃，保温反应0.5小时，继续升温至90℃，保温反应0.5小时，继续升温至100℃，保温反应0.5小时，自然冷却至室温。
[0049]
利用电子拉力机对其进行室温(25℃)与高温(120℃)状态下的拉伸剪切强度(σ)测试，结果如表1所示。
[0050]
(2)单纤拔出测试
[0051]
为了测试uhmwpe与砜醚环氧胶粘剂的界面性能，将单根纤维埋入在胶粘剂中，包埋深度有一临界值lc，当包埋深度在lc以下时拔出力会随着包埋深度的增加而增加，当包埋深度超过lc之后，此时纤维所承受的剪切应力已达到极限，继续增加深度将不会增加拔出力。一般lc会在1mm以内，因此本发明将包埋深度l设定为1.2mm，如图2所示。
[0052]
采用xq-1a仪器进行测试时，将有树脂包埋的一段固定在夹头上，另一端用夹头夹持纤维。试样剪切强度计算公式为：τ＝f
l
/πdl。其中，f
l
为拔出力，单位cn；r为纤维直径，单位μm；l为包埋深度，单位mm。
[0053]
sea-1、sea-2、sea-3的uhmwpe纤维的单纤拔出测试结果如表1所示，其中，uhmwpe纤维购自浙江英瑞云新材料科技有限公司，纤维表面经过了特殊的表面处理；固化工艺：从室温开始升温至60℃，保温反应0.5小时，继续升温至90℃，保温反应0.5小时，继续升温至100℃，保温反应0.5小时，自然冷却至室温。
[0054]
表1砜醚环氧胶粘剂的粘接性能
[0055]
样品sea-1sea-2sea-3
σ(mpa/25℃)29.630.329.7σ(mpa/120℃)29.130.229.5τ(mpa/25℃)2.422.572.38
[0056]
实施例5
[0057]
取实施例1的适量砜醚环氧胶粘剂，即sea-1，在ud机上，将砜醚环氧胶粘剂涂覆于uhmwpe纤维表面，控制砜醚环氧胶粘剂与uhmwpe纤维的体积比为1∶10，制得带胶ud布，裁剪，叠合，加热模压成型，其温度范围为80℃～110℃；压强范围为0.1mpa～10mpa，得到uhmwpe纤维增强防弹复合材料板(厚度10mm)，记作fd-1。采用54手枪进行实弹射击，子弹为51式手枪弹，7.62mm口径，全弹质量10.4g，子弹全长34.4～34.8mm，射击速度为435m/s，凹陷深度为23.5mm，未将复合材料击穿，经过计算得到靶板吸收能为541.2j。枪击前后的实物图如图3和图4所示。
[0058]
取实施例2的适量砜醚环氧胶粘剂，即sea-2，在ud机上，将砜醚环氧胶粘剂涂覆于uhmwpe纤维表面，控制砜醚环氧胶粘剂与uhmwpe纤维的体积比为1∶25，制得带胶ud布，裁剪，叠合，加热模压成型，其温度范围为80℃～110℃；压强范围为0.1mpa～10mpa，得到uhmwpe纤维增强防弹复合材料板(厚度10mm)，记作fd-2。采用54手枪进行实弹射击，子弹为51式手枪弹，7.62mm口径，全弹质量10.4g，子弹全长34.4～34.8mm，射击速度为435m/s，凹陷深度为22.3mm，未将复合材料击穿，经过计算得到靶板吸收能为550.3j。
[0059]
取实施例3的适量砜醚环氧胶粘剂，即sea-3，在ud机上，将砜醚环氧胶粘剂涂覆于uhmwpe纤维表面，控制砜醚环氧胶粘剂与uhmwpe纤维的体积比为1:5，制得带胶ud布，裁剪，叠合，加热模压成型，其温度范围为80℃～110℃；压强范围为0.1mpa～10mpa，得到uhmwpe纤维增强防弹复合材料板(厚度10mm)，记作fd-3。采用54手枪进行实弹射击，子弹为51式手枪弹，7.62mm口径，全弹质量10.4g，子弹全长34.4～34.8mm，射击速度为435m/s，凹陷深度为24.6mm，未将复合材料击穿，经过计算得到靶板吸收能为537.3j。