一种防弹板粘接用树脂胶粘剂及其应用的制作方法

1.本发明涉及一种树脂胶粘剂，具体的说是一种防弹板粘接用树脂胶粘剂及其应用，属于防弹护品领域的一种胶黏剂。


背景技术：

2.防弹板作为一种重要的个人防护装备。目前，已经由过去的硬质金属面板发展到陶瓷材料面板。陶瓷材料面板采用材料主要有氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硼以及其他复合陶瓷材料。防弹板的结构通常采用高强纤维硬质复合材料pe板和陶瓷板复合，将陶瓷板通过树脂复合到高强纤维硬质复合材料pe板表面，由于防弹陶瓷表面相对较光滑和pe板纤维的惰性，目前所用的胶粘剂在粘结之后，仍然需要负压压紧陶瓷板与pe板来保证粘结强度，防止脱落，但是受到冲击还是会散落，飞溅，应用在防弹复合领域效果不行。
3.同时现阶段防弹板中防弹陶瓷主要有小块陶瓷拼接和整块陶瓷式两种方法进行复合。由于目前所使用的胶粘剂其自身的缺点，不能同时具备粘接力强(特别是要满足非极性聚乙烯的粘接)、强度高，韧性强、耐候性能、稳定性能(抗老化、抗紫外、抗湿热)、高低温等特点，使得小块拼接式防弹插板在打枪测试或使用过程中会出现小块陶瓷片粘接剥落等现象，将会对防弹插板形成致命的缺陷，对士兵生命造成严重的威胁。而对于整块陶瓷式防弹板在使用过程中，如果出现陶瓷板与pe板剥离后，在受到子弹打击时很容易造成整块板全部破裂，这样造成防弹板抗多发子弹能力大幅下降。因此，如何改变防弹陶瓷与高强纤维硬质复合材料pe板复合问题，使其在特殊环境下，受到冲击性，不会使陶瓷脱落、飞溅，已经成为防弹板研究的必然趋势。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种防弹板粘接用树脂胶粘剂及其应用，该胶粘剂属于环保型树脂，无毒无害，不会对人体造成危害，具有更为优良的初粘力、持粘力、耐热耐老化性能、柔软度等性能，应用后可以改善防弹板中陶瓷与高强纤维硬质复合材料pe板的粘接性能，使复合好的陶瓷防弹板在高低温环境下受到冲击时，不会造成陶瓷与pe板分层，不会使陶瓷碎裂飞溅、同时不会导致受弹击处周围相同陶瓷脱落，松动，有效提高了陶瓷防弹板防御性能和多发的性能。
5.为了解决以上技术问题，本发明提供一种防弹板粘接用树脂胶粘剂，该胶粘剂原料按质量百分比计包括以下组分：6号抽提溶剂油
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50～55%环已烷
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10～15%星型热塑性丁苯橡胶
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12～14%线型热塑性丁苯橡胶
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1 ～ 4%萜烯树脂
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1 ～8 $02酚醛树脂
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1 ～6 %
抗氧剂
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0.5～1%表面活性剂
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0.2～0.5%增柔剂
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0.5～1%，以上各组分之和为100%。
6.本发明进一步限定的技术方案是：进一步的，前述防弹板粘接用树脂胶粘剂中，该防弹板粘接用树脂胶粘剂原料按质量百分比计包括以下组分：6号抽提溶剂油55%、环已烷13%、星型热塑性丁苯橡胶14%、线型热塑性丁苯橡胶4%、萜烯树脂8%、2402酚醛树脂4%、表面活性剂0.2%、抗氧剂0.8%、增柔剂1.0%。
7.前述防弹板粘接用树脂胶粘剂中，6号抽提溶剂油为大豆抽提溶剂油。
8.前述防弹板粘接用树脂胶粘剂中，抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
[0009]
前述防弹板粘接用树脂胶粘剂中，表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚；增柔剂选用邻苯二甲酸二辛酯。
[0010]
技术效果，本发明中采用的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，相较于其他抗氧剂如二叔丁基甲基苯酚性能稳定，抗氧化能力强，能抑制或延缓胶粘剂的氧化降解而延长使用寿命，使产品耐化学性能得到了很大提高，开放时间长，持粘时间长，并且流平性好，涂刷更容易，不伤及pe板表面；本发明添加了表面活性剂（脂肪醇聚氧乙烯醚）和（增柔剂邻苯二甲酸二辛酯），使胶粘剂在使用过程中可以填充陶瓷在拼接中产生的缝隙，柔软程度使其涂刷更方便；本发明该防弹板粘接用树脂胶粘剂由于添加了进口的高功能助剂，如进口的抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、表面活性剂、增柔剂，进而使得本配方比传统万能胶具有更为优良的初粘力、持粘力、耐热耐老化性能、柔软度等，同时开放时间更长，提供了更大的使用便利条件。
[0011]
前述防弹板粘接用树脂胶粘剂中，防弹板粘接用树脂胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）将6#抽提溶剂油、环已烷投入带有搅拌装置的容器中，开动搅拌装置，分散搅拌15分钟后成为均匀混合溶液；（2）在保持搅拌的前提下投入星型和线型热塑性丁苯橡胶，分散搅拌物料30分钟；（3）再将萜烯树脂 、2402酚醛树脂、抗氧剂、表面活性剂、增柔剂添加完毕后进行搅拌；（4）以上所有物料全部投入搅拌器内后继续在常温下搅拌溶解3小时，取样检测所有物料都完全溶解为均匀粘稠液体后，采用60目的过滤网将物料过滤即为成品。
[0012]
前述防弹板粘接用树脂胶粘剂中，搅拌装置的转速为700转/分。
[0013]
本发明还设计一种防弹板粘接用树脂胶粘剂在防弹板粘接中的应用。
[0014]
本发明的有益效果是：（1）根据防弹板所具备的性能，确定了树脂胶黏剂的粘度、粘接性能、拉伸剪切强度、耐高温性能、耐低温性能；根据whb917-2015《防弹插板制造与验收技术条件》所规定的胶粘剂规格与质量要
求，粘合强度≧15n（常温），检测方法gb/t2790-1995;且在水中浸泡或在高温、低温条件下，进行规定的弹击实验，陶瓷不出现整体碎裂或脱落现象。经检测所制备的防弹板粘接用树脂胶粘剂的粘接强度为58～65n，陶瓷没有出现整体碎裂和脱落现象。
[0015]
（2）所研制的树脂胶粘剂不含有高毒性有机溶剂，具有环保性能、对人体无害。
[0016]
（3）通过添加星型和线性热塑性丁苯橡胶，2402酚醛树脂，使该树脂具有卓越的粘接性能、抗热性和延展性，在陶瓷与pe材料复合之后形成强度大，韧性强的胶膜层。
[0017]
（4）该防弹板粘接用树脂胶粘剂由于添加了进口的高功能助剂，如进口的抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、表面活性剂、增柔剂，进而使得本配方比传统万能胶具有更为优良的初粘力、持粘力、耐热耐老化性能、柔软度等，同时开放时间更长，提供了更大的使用便利条件。
[0018]
（5）该防弹板粘接用树脂胶粘剂可以使防弹板中陶瓷与pe板在粘合之后长时间高温或低温下，仍具有极强的耐热性、耐寒性，柔韧性。
[0019]
（6）该防弹板粘接用树脂胶粘剂属于环保型树脂，无毒无害，不会对人体造成危害。清澈透明，无凝胶、无机械杂质、无刺激性气味，使用方便，涂刷性能好。
[0020]
本发明中所6#抽提溶剂油为大豆抽提溶剂油(c6～c8脂肪烃)，无毒快干溶剂，沸点低于65℃；热塑性丁苯橡胶(具体名称为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段高分子共聚物热塑性弹性体)搭配选用进口特级星型结构与国产特级线型结构的橡胶，其中，星型结构具有优秀的粘结强度，较好的耐老化性能，而线型结构既具有较好的粘结强度，又使得胶层具有良好的柔软度，混合搭配使用能够综合双方的优点；2402酚醛树脂是100%脂溶性的酚醛树脂；作为橡胶硫化剂用作于热塑性丁苯橡胶，可提高热塑性丁苯橡胶抗热性和胶粘能力、具有形变程度小、延展性好，拉伸性小良好性能；萜烯树脂是一些热塑性嵌段共聚物，具有透明、无毒、中性、电绝缘性、疏水、不结晶、耐稀酸稀碱、耐热、耐光、抗老化和粘接力强等良好性能，萜烯树脂与2402酚醛树脂混合配用效果更优良，在溶剂型热塑性丁苯橡胶粘着剂中 具有维持内聚力和良好的初粘性、尤其在快速粘着方面优良。
[0021]
本发明的防弹板粘接用树脂胶粘剂，使其具有极好的弹性性能（吸收能力）、增粘树脂、环保、不含重金属、低味、具有极优的初粘力、粘结强度、持粘力优、耐热耐老化优、干燥时间短、开放时间长、单位重量的喷涂面积大，可以改善防弹板中陶瓷与高强纤维硬质复合材料pe板的粘接性能，使复合好的陶瓷防弹板在高低温环境下受到冲击时，不会造成陶瓷与pe板分层，不会使陶瓷碎裂飞溅、同时不会导致受弹击处周围相同陶瓷脱落，松动，从而提高了陶瓷防弹板防御性能和多发的性能。
附图说明
[0022]
图1为现有技术中普通树脂胶粘剂应用于粘接高强纤维硬质复合材料pe板与陶瓷块（板）复合的防弹板弹击面效果图；图2为本发明陶瓷基复合材料树脂胶粘剂应用于粘接高强纤维硬质复合材料pe板与陶瓷块（板）复合的防弹板弹击面效果图；图3为图1防弹板损伤后的陶瓷示意图；图4为图2防弹板损伤后的陶瓷示意图；图5为图3背衬凹陷的结构示意图；
图6为图4背衬凹陷的结构示意图。
具体实施方式
[0023]
实施例1本实施例提供的一种防弹板粘接用树脂胶粘剂，该胶粘剂原料按质量百分比计包括以下组分：6号抽提溶剂油
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55%，环已烷
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13%，星型热塑性丁苯橡胶
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14%，线型热塑性丁苯橡胶
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4%，萜烯树脂
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8%，2402酚醛树脂
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4%，抗氧剂
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0.8%，表面活性剂
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0.2%，增柔剂
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1%，该防弹板粘接用树脂胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）将计量好的6#抽提溶剂油、环已烷投入带有搅拌装置的容器中，开动搅拌装置，分散搅拌15分钟后成为均匀混合溶液；（2）在保持搅拌的前提下计量投入热塑性丁苯橡胶，分散搅拌物料30分钟；（3）再将定量的萜烯树脂 、2402酚醛树脂、抗氧剂、表面活性剂、增柔剂添加完毕后进行搅拌；（4）以上所有物料全部投入搅拌器内后继续在常温下搅拌溶解3小时，取样检测所有物料都完全溶解为淡绿色均匀粘稠液体后，采用60目的过滤网将物料过滤即为成品。
[0024]
在本实施例中，6号抽提溶剂油为大豆抽提溶剂油，外观为无色透明液体，是c6～c8脂肪烃的混合物。
[0025]
在本实施例中，抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚；表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚；增柔剂选用邻苯二甲酸二辛酯。
[0026]
在本实施例中，步骤（1）-（4）中搅拌装置的转速均为700转/分。
[0027]
本发明提供了上述防弹板粘接用树脂胶粘剂在防弹板粘接中的应用：即，本发明实施例提供一种防弹板，包括高强纤维硬质复合材料pe板与陶瓷块（板），pe板与陶瓷块（板）之间涂覆有上述的防弹板粘接用树脂胶粘剂，采用现有技术制备得到含有上述胶粘剂的防弹板。
[0028]
将制备好的防弹板粘接用树脂胶粘剂应用于陶瓷防弹板，将防弹板依据gjb59.18-1988 《装甲车辆试验规程装甲板抗枪弹性能试验》送中国兵器工业非金属材料理化检测中心测试 抗弹性能，具体见表1所示，防弹板弹击面效果图如图2所示；表1陶瓷防弹板抗弹性能检测结果表
检测用主要仪器设备：电子测时仪，米尺，卡规、电子计重秤，枪械：53式7.62mm弹 道枪，弹药：53式7.62mm穿甲燃烧弹。
[0029]
本实施例中制备好的防弹板粘接用树脂胶粘剂应用于陶瓷防弹板的防弹板弹击面效果图如图2所示，将现有技术中普通树脂胶粘剂应用于高强纤维硬质复合材料pe板与陶瓷块（板）复合的防弹板弹击面效果图（除胶粘剂不同，其余相同）如图1所示，图3中为图1防弹板损伤后的陶瓷示意图，市面上采用的普通树脂胶粘剂对陶瓷和高强纤维硬质复合材料pe板粘接效果差，受子弹冲击之后陶瓷掉落严重；图4为图2防弹板损伤后的陶瓷示意图，受子弹冲击之后陶瓷无掉落，对比图1和图2两种防弹板在受到子弹冲击之后，图5陶瓷掉落，背衬凹陷变大，防弹性能下降，被击穿，而图6的完好无损。
[0030]
经过检查可见本发明制备的胶粘剂应用于高强纤维硬质复合材料pe板与陶瓷块（板）复合的防弹板在受到子弹冲击后，防弹陶瓷片应受到防弹板粘接用树脂胶粘剂作用，没有出现陶瓷脱落、飞溅现象，且抗三发性能稳定。
[0031]
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。