БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИТЫ С ПОВЫШЕННОЙ ГИБКОСТЬЮ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

2
2
1. Гибкий баллистически устойчивый материал, содержащий множество слоев нетканого волокна, которые представляют собой сетку из высокопрочных поли(альфа-олефиновых) волокон с прочностью по меньшей мере примерно 35 г/денье и модулем упругости при растяжении по меньшей мере примерно 1200 г/денье, причем указанные волокна находятся в матрице, состоящей из блок-сополимера сопряженного диена с винилароматическим мономером, нанесенного на указанные волокна в виде водной композиции, причем композит имеет общую поверхностную плотность, равную или менее примерно 100 г/м, и жесткость менее примерно 2,5 фунт (1,14 кг) для двухслойной структуры композита и общую поверхностную плотность, равную или менее примерно 190 г/м, и жесткость менее примерно 3,0 фунт (1,36 кг) в случае четырехслойной структуры указанного композита.
2. Композитный материал по п.1, в котором соседние слои волокон сложены поперечно по отношению друг к другу.
3. Композитный материал по п.2, в котором соседние слои волокон сложены поперечно под углом примерно 90° по отношению друг к другу.
4. Композитный материал по п.1, в котором волокна по меньшей мере в одном из слоев представляют собой волокна из длинноцепочечного полиэтилена.
5. Композитный материал по п.1, в котором блок-сополимер представляет собой стирол-изопрен-стирольный блок-сополимер.
6. Композитный материал по п.1, содержащий дополнительно по меньшей мере одну пластиковую пленку в контакте по меньшей мере с одним из слоев волокон.
7. Композитный материал по п.6, в котором пленка представляет собой пленку из линейного полиэтилена низкой плотности.
8. Композитный материал по п.1, содержащий дополнительно пластиковую пленку в контакте с каждым из слоев волокон, в результате чего слои волокон располагаются между двумя пластиковыми пленками.
9. Композитный материал по п.1, в котором композитный материал включает два слоя волокна.
10. Композитный материал по п.1, в котором композитный материал включает четыре слоя указанного волокна.
11. Композитный материал по п.1, в котором волокна в слоях расположены однонаправленно.
12. Композитный материал по п.1, в котором сополимер присутствует в количестве 7-20 мас.% от массы композита.
13. Композитный материал по п.12, в котором сополимер присутствует в количестве 13-17 мас.% от массы композита.
14. Композитный материал по п.1, в котором волокна имеют плотность 1100-1600 денье.
15. Композитный материал по п.1, который характеризуется прочностью на отрыв менее 1,0 фунт (0,45 кг) для двухслойной структуры композита и менее 0,7 фунт (0,32 кг) для четырехслойной структуры композита.
16. Композитный материал по п.15, который характеризуется прочностью на отрыв менее 0,9 фунт (0,41 кг) для двухслойной структуры композита и менее 0,6 фунт (0,27 кг) для четырехслойной структуры композита.
17. Композитный материал по п.1, который характеризуется жесткостью менее 2,0 фунт (0,91 кг) для двухслойной структуры композита и менее 2,8 фунт (1,27 кг) для четырехслойной структуры композита.
2
2
18. Композитный материал по п.1, у которого общая поверхностная плотность составляет 75-100 г/м для двухслойной структуры композита и 140-190 г/м для четырехслойной структуры композита.
2
19. Композитный материал по п.18, у которого общая поверхностная плотность составляет 97 г/м для двухслойной структуры композита.
20. Изделие из композитного материала по п.1.
2
2
21. Гибкий баллистически устойчивый композитный материал, состоящий из множества слоев нетканых волокон, которые представляют собой сетку из высокопрочных поли(альфа-олефиновых) волокон с прочностью по меньшей мере 35 г/денье и модулем упругости на растяжение по меньшей мере 1200 г/денье, которые помещены в матрицу из блок-сополимера сопряженного диена с винилароматическим мономером, нанесенного на указанные волокна в виде водной композиции, причем композит характеризуется поверхностной плотностью волокна, равной или менее 100 г/м, жесткостью менее 2,5 фунт (1,14 кг) для двухслойной структуры композита и общей поверхностной плотностью, равной или менее 190 г/м, и жесткостью менее 3,0 фунт (1,36 кг) для четырехслойной структуры композита, а также прочностью на отрыв менее 1,0 фунт (0,45 кг) для двухслойной структуры композита и менее 0,7 фунт (0,32 кг) для четырехслойной структуры композита.
22. Композитный материал по п.21, у которого блок-сополимер представляет собой стирол-изопрен-стирольный блок-сополимер.
23. Композитный материал по п.22, у которого волокна представляют собой волокна из длинноцепочечного полиэтилена.
2
24. Гибкий баллистически устойчивый композитный материал, состоящий из множества слоев нетканых волокон, которые представляют собой сетку из поли(альфа-олефиновых) волокон с прочностью по меньшей мере 35 г/денье и модулем упругости на растяжение по меньшей мере 1200 г/денье, которые помещены в матрицу из блок-сополимера сопряженного диена с винилароматическим мономером, нанесенного на указанные волокна в виде водной композиции, причем композит характеризуется общей поверхностной плотностью, равной или менее 100 г/м, и жесткостью менее 2,5 фунт (1,14 кг) для двухслойной структуры композита и общей поверхностной плотностью, равной или менее 190 г/м, и жесткостью менее 3,0 фунт (1,36 кг) для четырехслойной структуры композита, причем сложенное вместе множество указанных композитов удовлетворяет по меньшей мере одному из следующих баллистических критериев:
2
(а) при общей массе в 0,75 фунт/кв. фут (3,68 кг/м) и поражении 9 мм пулей с цельнометаллической оболочкой:
(i) для двухслойной структуры композита V50 составляет по меньшей мере примерно 1600 фут/с (488 м/с), и
(ii) для четырехслойной структуры композита V50 составляет по меньшей мере примерно 1700 фут/с (519 м/с);
2
(b) при общей массе 0,75 фунт/кв. фут (3,68 кг/м) и поражении пулей от патрона 44 Magnum:
(iii) для двухслойной структуры композита V50 составляет по меньшей мере примерно 1500 фут/с (458 м/с), и
(iv) для четырехслойной структуры композита V50 составляет по меньшей мере примерно 1550 фут/с (473 м/с); и
2
(с) при общей массе 1,00 фунт/кв. фут (4,90 кг/м) и поражении снарядами, вызывающими образование 17-грановых фрагментов, в соответствии со спецификациями MIL-P-46593A (ORD):
(v) для двухслойной структуры композита V50 составляет по меньшей мере примерно 1825 фут/с (556 м/с), и
(vi) для четырехслойной структуры композита V50 составляет по меньшей мере примерно 1875 фут/с (572 м/с).
25. Композитный материал по п.24, в котором указанное множество композитов удовлетворяет всем приведенным баллистическим критериям.
26. Композитный материал по п.24, в котором блок-сополимер представляет собой стирол-изопрен-стирольный блок-сополимер и волокна в слоях волокон представляют собой волокна из длинноцепочечного полиэтилена.
27. Изделие из множества слоев композитного материала по п.26.
2
2
28. Гибкая баллистически устойчивая броня, содержащая множество слоев гибкого композитного материала, который представляет собой сетку из поли(альфа-олефиновых) волокон с прочностью по меньшей мере 35 г/денье и модулем упругости на растяжение по меньшей мере 1200 г/денье, которые помещены в матрицу из блок-сополимера сопряженного диена с винилароматическим мономером, нанесенного на указанные волокна в виде водной композиции, причем композит характеризуется общей поверхностной плотностью, равной или менее 100 г/м, и жесткостью менее 2,5 фунт (1,14 кг) для двухслойной структуры композита и общей поверхностной плотностью, равной или менее 190 г/м, и жесткостью менее 3,0 фунт (1,36 кг) для четырехслойной структуры композита.
29. Броня по п.28, в которой блок-сополимер представляет собой стирол-изопрен-стирольный блок-сополимер и волокна в слоях представляют собой волокна из длинноцепочечного полиэтилена.
2
2
30. Способ изготовления гибкого баллистически устойчивого композитного материала, который включает получение первого слоя нетканых волокон, представляющих собой сетку из поли(альфа-олефиновых) волокон с прочностью по меньшей мере 35 г/денье и модулем упругости на растяжение по меньшей мере 1200 г/денье; нанесение на первый слой волокон водной композиции блок-сополимера сопряженного диена с винилароматическим мономером; получение второго слоя нетканых волокон, представляющих собой сетку из указанных поли(альфа-олефиновых) волокон; нанесение покрытия на второй слой волокон водной композиции блок-сополимера сопряженного диена с винилароматическим мономером; испарение воды из первого и второго слоя волокон и объединение первого и второго слоев волокон с образованием композитного материала с общей поверхностной плотностью, равной или менее 100 г/м, и жесткостью менее 2,5 фунт (1,14 кг) для двухслойной структуры композита и общей поверхностной плотностью, равной или менее 190 г/м, и жесткостью менее 3,0 фунт (1,36 кг) для четырехслойной структуры композита.
31. Способ по п.30, при котором композит характеризуется прочностью на отрыв менее 1,0 фунт (0,45 кг) для двухслойной структуры композита и менее 0,7 фунт (0,32 кг) для четырехслойной структуры композита.
32. Способ по п.30, в котором водная композиция для нанесения на первый и второй слои волокон представляет собой водную дисперсию стирол-изопрен-стирольного блок-сополимера и волокна в указанных первом и втором слоях волокон являются волокнами из длинноцепочечного полиэтилена.
33. Способ по п.32, в котором первый и второй слой волокон содержат однонаправленные волокна и который включает стадию поперечного сложения каждого слоя волокон, с тем чтобы направления волокон в соседних слоях находились под углом друг к другу.