一种轻质、防爆材料的制备方法
阅读说明：本技术 一种轻质、防爆材料的制备方法 (Preparation method of light and explosion-proof material ) 是由 庄银江 高鹏刚 庄津 高永才 于 2020-11-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种轻质、防爆材料的制备方法,属于公共安全用品制备技术领域。本发明的目的是为了解决现有防爆材料重量与防爆效果无法平衡的问题。本发明所制备的轻质、防爆材料,具有三明治型“防弹-缓冲-吸能”结构,其中碳化硅片用于抵抗爆炸物或破片的绝对冲击,橡胶层可用于缓冲冲击动能对人体的伤害,以及用于防止陶瓷碎片对人体的二次伤害,气凝胶层用于进一步吸收破片的冲击动能,对人体的柔软部位进行进一步防护；因此,该防爆材料可有效防护金属制、陶瓷制、水泥制破片的爆炸后穿透,防爆效果好。(The invention relates to a preparation method of a light and explosion-proof material, belonging to the technical field of preparation of public safety articles. The invention aims to solve the problem that the weight and the explosion-proof effect of the conventional explosion-proof material cannot be balanced. The light and explosion-proof material prepared by the invention has a sandwich type bulletproof-buffering-energy-absorbing structure, wherein the silicon carbide chip is used for resisting absolute impact of explosives or fragments, the rubber layer can be used for buffering the damage of impact kinetic energy to a human body and preventing ceramic fragments from secondary damage to the human body, and the aerogel layer is used for further absorbing the impact kinetic energy of the fragments and further protecting soft parts of the human body; therefore, the explosion-proof material can effectively prevent fragments made of metal, ceramics and cement from penetrating after explosion, and has good explosion-proof effect.)
技术领域
本发明涉及一种轻质、防爆材料的制备方法，属于公共安全用品制备技术领域。
背景技术
社会公共安全是重大的安全问题之一。在公安人员执行危害社会安全的有关事件处理时，或消防人员执行火灾等危险消防任务时，保证公安人员及消防员在可能面临的燃爆等险情时的安全，是维护公安消防人员生命安全和顺利完成治安、消防任务的关键。爆炸是指在极短时间内，释放出大量能量，产生高温，并放出大量气体，在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化，同时破坏性极强。其破坏形式包括：直接的破坏作用，具体指机械设备、装置、容器等爆炸后产生许多碎片，飞出后会在相当大的范围内造成危害。一般碎片在100～500米内飞散；冲击波的破坏作用，冲击波的传播速度极快，在传播过程中，可以对周围环境中的机械设备和建筑物产生破坏作用和使人员伤亡，还可以在它的作用区域内产生震荡作用，使物体因震荡而松散，甚至破坏；造成火灾，爆炸时产生的高温高压，建筑物内遗留大量的热或残余火苗，会把从破坏的设备内部不断流出的可燃气体、易燃或可燃液体的蒸气点燃，也可能把其它易燃物点燃引起火灾，尤其是当盛装易燃物的容器、管道发生爆炸时，爆炸抛出的易燃物有可能引起大面积火灾，这种情况在油罐、液化气瓶爆破后最易发生；此外，爆炸还会造成中毒和环境污染。
目前，防爆材料多存在重量与防爆效果无法平衡的难题，例如防爆效果好的材料大多比较笨重，可穿戴性差，而轻质、可穿戴性好的材料大多防爆效果不尽人意，严重影响了公安人员及消防员的治安维护、险情处理、消防救援的计划和效果。针对该问题，本发明提供了一种轻质、防爆材料的制备方法，以解决防爆材料重量与效果的兼顾问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有防爆材料重量与防爆效果无法平衡的问题，提供一种轻质、防爆材料的制备方法，在满足优异的防爆效果的基础上，还具有质量轻、强度高等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种轻质、防爆材料的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将密度为(0.2～0.5)g/cm3的碳化硅多孔陶瓷机加成边长(5～15)mm、厚(2～3)mm的正六边形防弹块；
步骤二、将步骤一所得的正六边形块用环氧树脂粘接剂单面粘结到与正六边形块具有相同边长的、厚度为(0.5～1)mm的正六边形硅橡胶垫上，然后转移至烘箱中于80～150℃温度下处理1～24小时后，得具有防碎片飞溅功能的复合六边形防弹-缓冲块；
步骤三、将步骤二所得复合六边形块的硅橡胶垫一侧用酚醛树脂粘接剂排列粘结到厚度为(0.5～1)mm的聚酰胺气凝胶毡上，复合六边形块的排列间距值与步骤一六边形块厚度值相同；
步骤四、在步骤三所述复合六边形块的碳化硅多孔陶瓷一侧用环氧树脂胶粘剂粘结与步骤三相同规格的聚酰胺气凝胶毡，得三明治型“防弹-缓冲-吸能”结构；
步骤五、将步骤四所得三明治型“防弹-缓冲-吸能”结构转移至烘箱中于60～120℃温度下处理5～12小时后取出，然后在聚酰胺气凝胶毡表面覆盖厚度为(0.5～1)mm的芳纶机织布，并用芳纶线穿过复合六边形块进行缝合，缝合密度为0.1～0.5针/平方厘米，即得一种轻质、防爆材料。
有益效果
1、本发明提供的一种轻质、防爆材料的制备方法，所制备的轻质、防爆材料，密度不大于0.5g/cm3，质量轻，不笨重，可折叠性好，用作防爆材料时，携带和穿着方便；
2、本发明提供的一种轻质、防爆材料的制备方法，所制备的轻质、防爆材料，具有三明治型“防弹-缓冲-吸能”结构，其中碳化硅片用于抵抗爆炸物或破片的绝对冲击，橡胶层可用于缓冲冲击动能对人体的伤害，以及用于防止陶瓷碎片对人体的二次伤害，气凝胶层用于进一步吸收破片的冲击动能，对人体的柔软部位进行进一步防护；因此，该防爆材料可有效防护金属制、陶瓷制、水泥制破片的爆炸后穿透，防爆效果好；
3、本发明提供的一种轻质、防爆材料的制备方法，制备方法简单，制备过程无污染，所需原料易得，适用于大规模的生产制备。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种轻质、防爆材料的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将密度为0.5g/cm3的碳化硅多孔陶瓷机加成边长10mm、厚2mm的正六边形块；
步骤二、将步骤一所得的正六边形块用环氧树脂胶粘剂单面粘结到与边长10mm、厚度为0.8mm的正六边形硅橡胶垫上，得复合六边形块；然后转移至烘箱中于80℃温度下处理24小时后，得具有防碎片飞溅功能的复合六边形防弹-缓冲块；
步骤三、将步骤二所得复合六边形块的硅橡胶垫一侧用酚醛树脂胶粘剂排列粘结到厚度为1mm的聚酰胺气凝胶毡上，复合六边形块的排列间距值为2mm；
步骤四、在步骤三所述复合六边形块的碳化硅多孔陶瓷一侧用环氧树脂胶粘剂粘结厚度为1mm的聚酰胺气凝胶毡，然后转移至烘箱中于60℃温度下处理12小时后取出，
步骤五、在步骤三、步骤四的聚酰胺气凝胶毡表面覆盖厚度为1mm的芳纶机织布，并用芳纶线穿过复合六边形块进行缝合，缝合密度为0.1针/平方厘米；
步骤六、将步骤五所得缝合后的材料转移至鼓风烘箱中，在90℃下加热5小时后取出冷却，即得一种轻质、防爆材料。
经测试，本实施例制备的一种轻质、防爆材料密度为0.4g/cm3，质量轻，可折叠性好，携带和穿着方便；可在50米内有效防护金属制、陶瓷制、水泥制碎片的爆炸后穿透，防爆效果好。
实施例2：
一种轻质、防爆材料的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将密度为0.4g/cm3的碳化硅多孔陶瓷机加成边长15mm、厚3mm的正六边形块；
步骤二、将步骤一所得的正六边形块用环氧树脂胶粘剂单面粘结到边长15mm、厚度为0.5mm的正六边形硅橡胶垫上，得复合六边形块；然后转移至烘箱中于120℃温度下处理2小时后，得具有防碎片飞溅功能的复合六边形防弹-缓冲块；
步骤三、将步骤二所得复合六边形块的硅橡胶垫一侧用酚醛树脂胶粘剂排列粘结到厚度为1mm的聚酰胺气凝胶毡上，复合六边形块的排列间距值为3mm；
步骤四、在步骤三所述复合六边形块的碳化硅多孔陶瓷一侧用环氧树脂胶粘剂粘结厚度为1mm的聚酰胺气凝胶毡；然后转移至烘箱中于150℃温度下处理2小时后，得具有防碎片飞溅功能的复合六边形防弹-缓冲块；
步骤五、在步骤三、步骤四的聚酰胺气凝胶毡表面覆盖厚度为0.5mm的芳纶机织布，并用芳纶线穿过复合六边形块进行缝合，缝合密度为0.5针/平方厘米；
步骤六、将步骤五所得缝合后的材料转移至鼓风烘箱中，在120℃下加热3小时后取出冷却，即得一种轻质、防爆材料。
经测试，本实施例制备的一种轻质、防爆材料密度为0.35g/cm3，质量轻，可折叠性好，携带和穿着方便；可在50米内有效防护金属制、陶瓷制、水泥制碎片的爆炸后穿透，防爆效果好。
实施例3：
一种轻质、防爆材料的制备方法，具体包括如下步骤：
将密度为0.5g/cm3的碳化硅多孔陶瓷机加成边长15mm、厚3mm的正六边形块；将正六边形块用环氧树脂胶粘剂单面粘结到与正六边形块具有相同边长的、厚度为1mm的正六边形硅橡胶垫上，得复合六边形块；然后转移至烘箱中于90℃温度下处理8小时；
将复合六边形块的硅橡胶垫一侧用酚醛树脂胶粘剂排列粘结到厚度为1mm的聚酰胺气凝胶毡上，复合六边形块的排列间距值与步骤一六边形块厚度值相同；在复合六边形块的碳化硅多孔陶瓷一侧用热固性胶粘剂粘结相同规格的聚酰胺气凝胶毡；然后转移至烘箱中于100℃温度下处理8小时；取出冷却后，在聚酰胺气凝胶毡表面覆盖厚度为1mm的芳纶机织布，并用芳纶线穿过复合六边形块进行缝合，缝合密度为0.3针/平方厘米得一种轻质、防爆材料。
经测试，本实施例制备的一种轻质、防爆材料密度为0.35g/cm3，质量轻，可折叠性好，携带和穿着方便；可在100米内有效防护金属制、陶瓷制、水泥制碎片的爆炸后穿透，防爆效果好。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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