综述用于防弹领域的树脂/芳纶纤维复合材料的研究现状,介绍芳纶纤维的分类和性能,并对芳纶纤维抗弹复合材料的应用、性能表征及抗弹性能的影响因素和抗弹机理进行阐述,对存在的问题及未来的发展进行了论述和展望。
芳纶抗弹复合材料是由芳纶纤维(织物)增强树脂基体制成的一类抗弹复合材料,其耐冲击性好、比防护性能(防护性能与其密度之比)高、性能可设计性强,并且具有一定的多功能性,易于和其它的抗弹材料复合使用,因而在车辆防护、工程防护、装甲防护、人体防护等领域有着广泛应用。
芳纶纤维的全称是芳香族聚酰胺纤维,是一种高强度、高模量、低密度和高耐磨性的有机合成纤维。芳纶分为对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA)两种。聚对苯二甲酰对苯二胺纤维是PPTA最有代表性的一种,英文全称“Aramid Fiber”,其化学结构式见图l。PPTA的典型品种是杜邦公司的Kevlar纤维,此外还有日本帝人公司的Tech-nora纤维和Twaron纤维、俄罗斯的Armos纤维以及国内的芳纶1414等,其主链结构具有高度的规整性,大分子以充分舒展的状态存在,它具有低密度、耐高温、防火、耐化学药品和极高的力学性能和耐疲劳性能,由于其综合性能优异,因而是理想的抗弹材料用纤维。PMIA的结构式见图2。其代表性的品种有Nomex、Conex、Fenelon纤维等,大分子链呈锯齿状,具有良好的物理力学性能,突出特点是具有极高的耐火和耐氧化性。
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