+7 (495) 586-90-21
+7 (495) 637-62-42
mail@npptermoteks.ru

Композиционные защитные структуры на основе арамидных тканей повышенной поверхностной плотности и плёночных клеёв.

Бова В.Г., Бова А.В., Кутюрин А.Ю., Тихонов И.В., Бэк Х.М., Смоляр. А.А.

С нашей точки зрения, определяющими факторами при разработке конструкции композиционной защитной структуры являются максимальная подвижность армирующих элементов текстильной структуры в условиях баллистического воздействия на композит и минимально допустимое содержание связующего, обеспечивающие сохранение первоначальной формы изделия.

Первое условие можно выполнить, применяя атласную структуру ткани, дополненную определённым принципом усиления составляющих элементы ткани нитей. Второе – за счёт максимального увеличения поверхностной плотности ткани и использование соответствующих плёночных клеёв.

Для использования в качестве армирующей составляющей композиционной структуры были разработаны равноплотные ткани атласного переплетения 12/7 с поверхностной плотностью 460-470 г² артикула 12071 из нити Русар линейной плотности 29,4 текс и 58,8 текс. В качестве связующих были выбраны плёночные клеи производства ОАО «Старт»: фенольно-каучуковый клей ВК-25, полиамид-эпоксидный клей ПКС-171 и метилолполиамиднфенольный клей МПФ-1.

При удельном давлении 25 кг/см² и температуре 160°С были изготовлены 2-х, 3-х и 4-х слойные композиционные пластины размером 02х02 м на основе арамидной ткани артикула 12071 поверхностной плотности 470 г/м² и плёночными клеями ВК-25, ПКС-171 и МПФ-1. Данные по определению баллистического предела V50 представлены в таблице №1.

Таблица №1

Баллистический предел V50, м/с, композиционных панелей с разными плёночными клеями.

Образец Вид связующего Количество слоёв ткани Содержание связующего в образце, %. Баллистический предел, V50, м/с
1 МПФ-1 2 3,9 260
2 3 6,48 287
3 4 9,5 305
4 ПКС-171 2 1,83 237
5 3 6,07 268
6 4 6,24 305
7 ВК-25 2 16,9 235

Экстраполяция полученных данных позволила сделать вывод о перспективности выбранного направления, причём предпочтительным связующим оказался клей ПКС-171. Клей ВК-25, при всей его привлекательности, не может обеспечить содержание связующего в композите менее 10 %.

Для проверки сделанных выводов были изготовлены композиционные защитные панели из 10-ти и 15-ти слоёв ткани артикула 12071 на основе плёночного клея ПКС-171.

На панели из 10-ти слоёв ткани на основе нити линейной плотности 29,4 текс при содержании связующего 6,54% и поверхностной плотности панели 4,73 кг/м² были получены следующие показатели баллистической стойкости V50, м/с:
• Имитатор осколка FSP 17 gr – 550,
• Пуля Para FMJ 9mm 124 gr – 546.

Эти данные подтвердили предварительные выводы.

Для их проверки были изготовлены две панели из 15 слоёв ткани на основе нити линейной плотности 58,8 текс и 29,4 текс с содержанием связующего 5,67% и поверхностной плотностью 7,18 кг². Испытания этих панелей на пластилине Рома 1 дали следующие значения V50, м/с:
• Для нити 58.8 текс – 610,
• Для нити 29,4 текс – 635.

Испытания панели на основе нити линейной плотности 29,4 текс имитатором осколка FSP 17 gr в рамке с гидравлическими зажимами дали V50, равное 735 м/с, а шариком диаметром 6,35 мм массой 1,03 г на войлоке – 590 м/с.