EPDM/UHMWPE复合材料制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来,由于世界各地局部冲突和战争不断,恐怖事件蔓延不止,军事装备工业得到迅速发展,防弹材料的开发和研究越来越受到重视,投入应用的防弹材料品种较多,考虑到使用的便携和舒适,高性能纤维材料逐渐替代了传统的钢铁和陶瓷而成为常见防弹材料。高性能纤维中常见的有碳纤维、kevlar纤维、以及超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维。它们在防弹领域应用于防弹衣、防弹装甲和防弹头盔,其中uhmwpe因其优越的防弹性能而倍受瞩目。uhmwpe纤维是继碳纤维、kevlar纤维之后的第三代高性能纤维,它不仅是目前高性能纤维中比模量、比强度最高的纤维,而且具有优良的耐磨性、耐冲击性、耐化学性、不吸水、生物相容性好、电性能好和比重轻等优点。同时由于原料易得,若选用适当的生产工艺,成本有望降低,其应用前景广阔。

uhmwpe纤维复合材料基体树脂的性能及其含量直接影响着冲击侵彻过程中纤维的分布和受力状态,从而影响到材料的破坏模式和防弹性能。橡胶类树脂基体由于富有韧性和抗震性,其防弹性能整体上有希望优于环氧类基体,被大量用于防弹复合材料韧性层中,以提高防弹效果。赵俊山等人曾在防弹材料中加入橡胶,发现它的存在延长了弹头侵彻过程,吸收了更多的弹体能量。由于天然橡胶具有易老化和耐有机溶剂性能不佳等缺点,本实验使用三元乙丙橡胶(epdm)作为基体,三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,与其他常用的通用橡胶或特种橡胶相比,三元乙丙橡胶的主要性能优势在于以下几方面：

(1)性价比高,生胶密度只有0.86～0.90kg/m3，是生胶密度最轻的常用橡胶；且可大量填充以降低胶料成本;

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1.配方设计:用实验室自制的液态三元乙丙橡胶,以taic为交联剂、dcp为引发剂,设计液态橡胶的配方；

2..材料制备:利用实验室自制的液态三元乙丙橡胶,以taic为交联剂、dcp为引发剂,以超分子量聚乙烯纤维为增强材料,液态橡胶为基体,利用预浸料模压工艺制备epdm/uhmwpe复合材料;

3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献,确定方案,完成开题报告；

第4-7周:完成橡胶配方设计和固化制度确定；

第8-10周:完成复合材料制作；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]黄时建.高性能纤维复合材料的防弹性能探讨[j].上海纺织科技，2010,38（8）：7.

[2]y.m.li,y.wang,l.baietal..dynamicrheologicalbehaviorofhdpe/uhmwpeblends[j].journalofmacromolecularscience,partb,2011,50(7).1249-1259.

[3]李铁.三元乙丙橡胶的应用及其新型共混物的制备及性能[d].北京化工大学，2006:15-32.