1.本发明属于超高分子量聚乙烯纤维技术领域，具体是涉及到一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板的制备方法和防弹板。
背景技术：2.超高分子量聚乙烯(uhmw-pe)是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，强度高达30.8cn/dtex，比强度是化纤中最高的，又具有较好的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐光等优良性能。它可直接制成绳索、缆绳、渔网和各种织物：防弹背心和衣服、防切割手套等，其中防弹衣的防弹效果优于芳纶。
3.cn102277728a公开了一种导电超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其中在背景技术中给出了导电纤维或抗静电纤维的常规制备方法，包括掺杂导电物质，表面涂敷或吸附可导电物质，表面镀金属，上述专利的制备方法为：
4.步骤(1)将超高分子量聚乙烯纤维浸泡在丙酮、乙醇或四氢呋喃溶液中，超声洗涤，去离子水漂洗后在常温下自然晾干，或在20～100℃下真空烘干；
5.步骤(2)配置活化溶液：将多巴胺类物质溶解在缓冲溶液中，配置成多巴胺类物质浓度为0.001～0.1mol/l的活化溶液；
6.步骤(3)将洗涤过的超高分子量聚乙烯纤维置于反应容器中，加入过量的活化溶液，在搅拌下进行活化；
7.步骤(4)配置化学镀银溶液，具体步骤是：
①
配置银液：按照每升去离子水加0.02～0.4mol的比例，将银盐加入去离子水中，边搅拌边滴加浓氨水至沉淀完全溶解；
②
配置还原液：按照每升去离子水加0.02～1mol的比例，将还原剂加入去离子水中；
③
将银液和还原液按体积比1:1混合均匀，即配置完成化学镀银溶液；
8.步骤(5)将活化后的超高分子量聚乙烯纤维浸入镀液中，10～60℃下浸0.5～10小时，完成镀银。
9.上述方案使用银液，成本较高。
技术实现要素：10.本发明要解决的技术问题是提供一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板的制备方法和防弹板，在保证防弹的同时，具有较高的电磁屏蔽效能。
11.本发明的内容包括一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板的制备方法，包括如下步骤，
12.将纤维原料和金属原料混合，涂布在聚乙烯纤维无纬布表面，然后将多层(优选为100-110层)聚乙烯纤维无纬布进行压制，得到电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板；
13.所述纤维原料的制备方法为，将纤维浸泡在有机溶液中，搅拌，静置，干燥，得到纤维原料，所述纤维为聚酰亚胺纤维或者碳纤维；
14.所述金属原料的制备方法为，将金属粉和有机溶液混合，干燥，得到金属原料，所
述金属粉为铁粉或镍粉；
15.所述有机溶液为甲醛溶液、液体石蜡和钛酸酯偶联剂的混合物。
16.优选的，所述纤维原料和金属原料的重量比为1:0.3-0.5。
17.优选的，所述纤维原料和金属原料的总重量为聚乙烯纤维无纬布重量的12-15％。
18.优选的，所述压制的温度为120-125℃，压力为20-25mpa。
19.优选的，甲醛溶液、液体石蜡和钛酸酯偶联剂的重量比为1:1:1。
20.优选的，所述纤维原料的制备方法中，钛酸酯偶联剂的重量为纤维重量的1-3％。
21.优选的，所述金属原料的制备方法中，钛酸酯偶联剂的重量为金属粉重量的1-3％。
22.优选的，聚酰亚胺纤维或者碳纤维的长度为3-4mm。
23.优选的，所述纤维原料的制备方法中，搅拌的转速为100-120rpm/min，干燥的温度为70-80℃；所述金属原料的制备方法中，干燥的温度100-110℃。
24.优选的，所述纤维原料的制备方法中，钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂ndz_102；所述金属原料的制备方法中，钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂tmc-tts。
25.本发明提供一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板，采用上述制备方法，制备得到电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板。
26.本发明的有益效果是，本发明在聚乙烯纤维无纬布的表面涂布纤维和金属粉，且纤维和金属粉都通过浸入有机溶液然后干燥的方式进行处理，有效的提高了本产品的电磁屏蔽效能。
具体实施方式
27.实施例1
28.一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板的制备方法，包括如下步骤，
29.1.先用甲醛水溶液、液体石蜡和钛酸酯偶联剂ndz_102按质量比为1:1:1混合，再将长度为3-4mm的碳纤维浸泡在其中，钛酸酯偶联剂ndz_102重量为碳纤维质量的2％，按100rpm/min搅拌1小时，静置12小时，再放到真空干燥箱里在80℃下干燥3小时得到纤维原料。
30.2.用甲醛溶液、液体石蜡和钛酸酯偶联剂tmc-tts按质量比1:1:1混合，然后将镍粉加入到上述溶液中，钛酸酯偶联剂tmc-tts重量为镍粉重量的2％，用高速混合机充分混合，在真空干燥箱中100℃下12小时，烘干得到金属原料。
31.3.将纤维原料和金属原料按照质量比1：0.5混合，将其均匀混合，并均匀铺放在高强高模聚乙烯纤维无纬布表面，纤维原料和金属原料的总质量为高强高模聚乙烯纤维无纬布质量的12％。
32.4.将100层的高强高模聚乙烯纤维无纬布放在压制模具内，温度为120℃，压力为22mpa，时间为1h，期间要进行多次排气。
33.5.压制时间完成后取出，进行边角打磨处理，得到电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板。
34.实施例2
35.和实施例1相比，区别在于：步骤1的碳纤维替换为聚酰亚胺纤维，步骤2的镍粉替
换为铁粉，步骤3的纤维原料和金属原料按照质量比1：0.5替换为纤维原料和金属原料按照质量比1：0.3，其他和实施例1相同。
36.对比例1
37.和实施例1相比，区别在于：去掉步骤1，即只将金属原料和均匀铺放在高强高模聚乙烯纤维无纬布表面，金属原料的质量为高强高模聚乙烯纤维无纬布质量的12％，其他和实施例1相同。
38.对比例2
39.和实施例1相比，区别在于：去掉步骤1、2，直接将碳纤维和镍粉按照质量比1：0.5混合，将其均匀混合，并均匀铺放在高强高模聚乙烯纤维无纬布表面，碳纤维和镍粉的总质量为高强高模聚乙烯纤维无纬布质量的12％，其他和实施例1相同。
40.对比例3
41.和实施例1相比，区别在于：步骤1、2中的有机溶液去掉液体石蜡，即步骤1只将甲醛溶液和钛酸酯偶联剂ndz_102按质量比为1:1:1混合；步骤2只将甲醛溶液和钛酸酯偶联剂tmc-tts按质量比1:1:1混合。
42.测试上述实施例和对比例得到的材料的电磁屏蔽性能，得到如表1所示的测试数据。
43.表1不同材料的电磁屏蔽性能数据表
44.材料电磁频率电磁屏蔽效能/db防弹等级实施例11.0ghz58.1ga3级实施例21.0ghz52.7ga3级对比例11.0ghz38.8ga3级对比例21.0ghz35.6ga3级对比例31.0ghz45.2ga3级
45.从本技术的实施例和对比例的材料的性能可以看出，本技术添加碳纤维，对碳纤维和金属粉进行处理，在有机溶剂中添加液体石蜡，都可以提升其电磁屏蔽效果。
46.本发明制得的防弹板的电磁屏蔽效能在1mhz～12ghz范围内均在50db以上，达到较好级别性能。
47.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本技术的保护范围限于这些例子；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
48.本技术中一个或多个实施例旨在涵盖落入本技术的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本技术中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征：1.一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板的制备方法，其特征是，包括如下步骤，将纤维原料和金属原料混合，涂布在聚乙烯纤维无纬布表面，然后将多层聚乙烯纤维无纬布进行压制，得到电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板；所述纤维原料的制备方法为，将纤维浸泡在有机溶液中，搅拌，静置，干燥，得到纤维原料，所述纤维为聚酰亚胺纤维或者碳纤维；所述金属原料的制备方法为，将金属粉和有机溶液混合，干燥，得到金属原料，所述金属粉为铁粉或镍粉；所述有机溶液为甲醛溶液、液体石蜡和钛酸酯偶联剂的混合物。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述纤维原料和金属原料的重量比为1:0.3-0.5。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述纤维原料和金属原料的总重量为聚乙烯纤维无纬布重量的12-15％。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述压制的温度为120-125℃，压力为20-25mpa。5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征是，甲醛溶液、液体石蜡和钛酸酯偶联剂的重量比为1:1:1。6.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征是，所述纤维原料的制备方法中，钛酸酯偶联剂的重量为纤维重量的1-3％。7.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征是，所述金属原料的制备方法中，钛酸酯偶联剂的重量为金属粉重量的1-3％。8.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征是，所述纤维原料的制备方法中，搅拌的转速为100-120rpm/min，干燥的温度为70-80℃；所述金属原料的制备方法中，干燥的温度100-110℃。9.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征是，所述纤维原料的制备方法中，钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂ndz_102；所述金属原料的制备方法中，钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂tmc-tts。10.一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板，其特征是，采用如权利要求1-9任一项的制备方法，制备得到电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板。
技术总结本发明涉及一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板的制备方法和防弹板，包括一种电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板的制备方法，包括如下步骤，将纤维原料和金属原料混合，涂布在聚乙烯纤维无纬布表面，然后将多层聚乙烯纤维无纬布进行压制，得到电磁屏蔽超高分子量聚乙烯防弹板；所述纤维原料的制备方法为，将纤维浸泡在有机溶液中，搅拌，静置，干燥，得到纤维原料，所述纤维为聚酰亚胺纤维或者碳纤维；所述金属原料的制备方法为，将金属粉和有机溶液混合，干燥，得到金属原料，所述金属粉为铁粉或镍粉；所述有机溶液为甲醛溶液、液体石蜡和钛酸酯偶联剂的混合物；在保证防弹的同时，具有较高的电磁屏蔽效能。高的电磁屏蔽效能。
技术研发人员：杨恒 高波 吴传清 林明清
受保护的技术使用者：湖南中泰特种装备有限责任公司
技术研发日：2022.05.07
技术公布日：2022/7/5
