聚脲材料的抗爆特性

“一種黑科技塗料LINE-X,噴上後物品防爆防彈堅硬如鋼鐵,還可用於製作防彈衣!”最近黑科技塗料在網絡流傳上掀起一陣譁然,什麼塗料這麼厲害,可以做到噴上就如同擁有金鋼不壞身,像“鋼鐵俠”一般,確定這不是虛假宣傳嗎?事實上,Line-X塗料只是外國公司根據原料聚脲防爆特性去重新命名的新名字,並做宣傳的產品。

噴塗聚脲後的防彈衣

在今年7月,國家納米科學中心召開的《抗爆聚脲塗層》產品標準啓動會暨第一次現場工作會議。由相關聚脲行業知名的公司、國家納米科學中心及有關單位共同編制《抗爆聚脲塗層》標準,此標準的編制一定程度肯定聚脲的抗爆性能。

軍用裝甲汽車防暴車

聚脲在日常被運用到最多的地方是防水工程施工、防腐工程施工、車間地坪、污水池等多個方面,但是在抗爆性能方面就鮮少有研究,聚脲複合材料被應用於爆炸和彈道撞擊等領域,被認爲是吸收爆炸能量的有效材料。聚脲作爲一種減震材料,在複合材料中的應用是一個相對較新的思路。

軍事裝備聚脲防爆應用

近年來,專業人員提出了在建築物和結構上進行聚合物基塗層以提高抗爆震能力。除了能量吸收外,還致力於研究減少抗爆炸荷載所需的材料數量。在傳統的複合材料結構上噴塗或應用聚脲是一種類似的方法。以下是不同材料EVE 乙烯基酯(E -玻璃複合材料板)、PU/EVE(聚脲複合材料)、EVE/PU/EVE(聚脲層狀夾層複合板)衝擊波載荷壓力數據,控制爆炸載荷的速率並獲得實時數據,模擬了炸藥爆炸造成的破壞僅限於突然膨脹造成的壓力。

不同材料衝擊波載荷壓力數據

由圖可以看出,EVE複合材料在衝擊壓力爲0.62MPa時失效,而PU/EVE層狀複合材料在衝擊壓力爲0.75MPa的情況下失效,EVE/PU/EVE層狀複合材料的損傷過程非常相似,但在層狀夾板複合材料的情況下,引起相同程度損傷所需的壓力較高。在不同材料中,夾層材料採用聚脲,在機織複合皮(EVE)具有最好的防爆性能。對爆炸響應和阻力的正確認識,對於設計和開發新材料和新方法以提高結構的抗衝擊能力至關重要。