CZ33089U1 - Laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu - Google Patents
Laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ33089U1 CZ33089U1 CZ2019-36348U CZ201936348U CZ33089U1 CZ 33089 U1 CZ33089 U1 CZ 33089U1 CZ 201936348 U CZ201936348 U CZ 201936348U CZ 33089 U1 CZ33089 U1 CZ 33089U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- laminate
- glass
- fabric
- fragments
- glass fabric
- Prior art date
Links
- 239000012634 fragment Substances 0.000 title claims description 13
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title claims description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000561 Twaron Polymers 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004762 twaron Substances 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/46—Rock wool ; Ceramic or silicate fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/14—Polyepoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/18—Polyesters; Polycarbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu
Oblast techniky
Technické řešení se týká laminátu pro záchyt sekundárních fragmentů vzniklých při výbuchu, střelbě, popř. jiném dynamickém ději. Laminát má primárně soužit k ochraně osob či materiálu před pevnými fragmenty ohrožujícími bezprostřední okolí.
Dosavadní stav techniky
Balisticky odolné materiály jsou známy již několik desítek let. Používají se především jako osobní ochrana jednotlivců v podobě neprůstřelných vest či vest chránících před střepinami, přileb a štítů, dále jako ochrana v bojových vozidlech či ve vozidlech pro významné osobnosti, a v omezené míře také při přepravě munice či strategických materiálů v kontejnerech.
Nejčastěji používanými materiály pro osobní ochranu jsou aramid (Kevlar, Twaron), popř. HDPE (Dyneema), které bývají doplněny keramickými deskami pro zvýšení balistické odolnosti. Vozidla jsou ve většině případů chráněna pancéřováním, které bývá taktéž doplňováno kompozity s keramickými jádry.
Budovám a stanovištím ozbrojených složek poskytují balistickou ochranu především betonové bunkry a jiné objekty, např. pancířem obložené obytné buňky, popř. další stavby, jež bývají z vnější strany obloženy pytli s pískem. Vnitřní ochrana před případnými fragmenty většinou řešena není. Přitom se jedná o výrazné riziko, neboť právě odštípnuté ocelové či betonové fragmenty různých velikostí mohou způsobit vážná zranění nebi i smrt osob v budovách zasažených výbuchem či střelbou, popř. způsobit výrazné škody na mnohdy cenném a strategicky významném vojenském materiálu.
Pro tento účel nejsou vhodné komerčně dostupné lamináty s výztuží na bázi skla vyznačující se jednou nebo jen několika vrstvami hrubé skelné výztuže, neboť neposkytují požadovanou balistickou odolnost.
Technické řešení si klade za úkol navrhnout laminátovou desku, jejíž složení zajistí vlastnosti potřebné zejména pro zachycení sekundárních fragmentů uvolněných v interiéru při výbuchu nebo střelbě vně budovy.
Podstata technického řešení
Uvedený úkol řeší laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu, jejíž podstata spočívá v tom, že je tvořena alespoň dvěma rovnoběžnými vrstvami skelné textilie o plošné hmotnosti 195 až 500 g/m2 v matrici z epoxidové nebo polyesterové pryskyřice.
Skelnou textilií může být skelná tkanina nebo rovingová textilie kladená v sousedních vrstvách rovnoběžně nebo s úhlovým pootočením, anebo kombinace těchto materiálů.
Hmotnostní poměr skelné tkaniny k matrici v desce činí s výhodou 1 : 6,7 až 1 : 2,3.
Jedná se tedy o kompozitní materiál složený z výztužné tkaniny a tekutého pojivá - epoxidové či polyesterové pryskyřice, které po zatuhnutí vytvoří podle druhu zvoleného pojivá pevnou nebo částečně pružnou desku, jež může být aplikována na kovový či betonový povrch, ze kterého by se při výše popsaných situacích mohly uvolnit ohrožující fragmenty.
- 1 CZ 33089 U1
Laminátová deska pro záchyt fragmentů je vyrobena ze skelné textilie, která má dle požadavků na balistickou odolnost plošnou hmotnost v rozmezí 195 až 500 g/m2. Jednotlivé vrstvy skelné tkaniny se při výrobě desky kladou na sebe a každá je přitom prosycena potřebným množstvím tekuté epoxidové pryskyřice nebo polyesterové pryskyřice. Přitom deska z epoxidové pryskyřice zůstává po zatuhnutí pružná. Deska se během tuhnutí podrobí tlaku. Při lisování je z desky vytlačena přebytečná pryskyřice a tím je dosaženo kompaktního materiálu s optimálním poměrem výztuže a pojivá.
Účinnost skelných laminátů v ochraně proti střepinám závisí na typu a gramáži použité tkaniny. V uváděných příkladech byla použita nová pryskyřice, jejíž viskozita je optimalizována pro dokonalé prosycení skelné tkaniny.
Kinetická energie odštípnutého fragmentu se přemění na plastickou deformaci a delaminaci jednotlivých vrstev kompozitu. Při větším počtu vrstev tkaniny v laminátové desce dochází k většímu pohlcení energie postupně na jednotlivých vrstvách. Desky jsou testovány na balistickou odolnost V50 a přitom platí, že čím vyšší je jejich tloušťka, tím vyšší je balistická odolnost desky.
Výhodou navrhovaného řešení je případná tvarovatelnost materiálu při výrobě, popř. z něj lze vyřezat j akýkoliv potřebný tvar.
Další výhodou použití skelné tkaniny při výrobě desky je nízká cena materiálu oproti výše zmíněným komerčně dostupným materiálům. Skelná tkanina je navíc dlouhodobě odolná proti vlhkosti, která při dlouhodobém působení např. u aramidových laminátů zhoršuje jejich mechanické vlastnosti.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Byla vyrobena laminátová deska o rozměrech 505 x 501 x 8,7 mm s počtem vrstev 30 ks, na kterou byl použit skelný roving o plošné hmotnosti 500 g/m2 a polyesterová pryskyřice. Deska byla lisována tlakem 15 MPa. Výsledná hmotnost desky byla 4450 g. Testování prokázalo balistickou odolnost V50 desky 570 m/s.
Příklad 2
Byla vyrobena laminátová deska o rozměrech 500 x 500 x 8,0 mm s počtem vrstev 35 ks, na kterou bylo použito skelné plátno o plošné hmotnosti 390 g/m2 a epoxidová pryskyřice. Deska byla lisována tlakem 5 MPa. Výsledná hmotnost desky byla 4100 g. Testování prokázalo balistickou odolnost V50 desky 540 m/s.
Příklad 3
Byla vyrobena laminátová deska o rozměrech 500 x 500 x 7,5 mm s počtem vrstev 50 ks, na kterou bylo použito skelné plátno o plošné hmotnosti 195 g/m2 a epoxidová pryskyřice. Deska byla lisována tlakem 20 MPa. Výsledná hmotnost desky byla 3390 g. Testování prokázalo balistickou odolnost V50 desky 470 m/s.
Ve srovnání se stávajícími laminátovými deskami má navržené řešení při stejné tloušťce a hmotnosti vyšší balistickou odolnost díky spolupůsobení nově vyvinutých epoxidových pryskyřic a většího počtu vrstev tkaniny s nižší plošnou gramáží.
Claims (2)
1. Laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu, vyznačující se tím, že je tvořena alespoň dvěma rovnoběžnými vrstvami skelné textilie o plošné hmotnosti 195 až
500 g/m2 v matrici z epoxidové nebo polyesterové pryskyřice.
2. Laminátová deska podle nároku 1. vyznačující se tím, že skelnou textilií je skelná tkanina nebo skelná rovingová textilie kladená v sousedních vrstvách rovnoběžně nebo s úhlovým pootočením, anebo kombinace těchto materiálů.
15 3. Laminátová deska podle nároku 1 nebo 2. vyznačující se tím, že hmotnostní poměr skelné tkaniny k matrici v desce činí 1 : 6,7 až 1 : 2,3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36348U CZ33089U1 (cs) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | Laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36348U CZ33089U1 (cs) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | Laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ33089U1 true CZ33089U1 (cs) | 2019-08-06 |
Family
ID=67543443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36348U CZ33089U1 (cs) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | Laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ33089U1 (cs) |
-
2019
- 2019-06-26 CZ CZ2019-36348U patent/CZ33089U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2329455C1 (ru) | Композитная броня | |
| CZ33089U1 (cs) | Laminátová deska pro zachycení sekundárních fragmentů výbuchu | |
| US20240326377A1 (en) | Method for producing a composite resistant material and resistant material thus obtained | |
| PL243558B1 (pl) | Osłona balistyczna | |
| RU2367881C1 (ru) | Техническая бронекомпозиция | |
| OA21610A (en) | Method for producing a composite resistant material and resistant material thus obtained | |
| CZ38052U1 (cs) | Sendvičový panel pro balistickou odolnost tříd A3 dle STANAG 2280 | |
| CZ38053U1 (cs) | Sendvičový panel pro balistickou odolnost tříd A4 dle STANAG 2280 | |
| BR102024003928A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com fibra de junco-sete-ilhas (cyperus malaccensis) funcionalizado com óxido de grafeno | |
| BR102020024042A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz poliéster com fibra do fruto da calotropis gigantea ambos funcionalizados com óxido de grafeno | |
| CZ38051U1 (cs) | Sendvičový panel pro balistickou odolnost tříd A1 až A2 dle STANAG 2280 | |
| BR102024016594A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com fibra de cipó timbó-açu (heteropsis jenmanii) funcionalizada com óxido de grafeno | |
| BR102024003930A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com fibra de junco-sete-ilhas (cyperus malaccensis) mercerizado com hidróxido de sódio e funcionalizado com óxido de grafeno | |
| BR102020013579A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com fibra do fruto da calotropis gigantea funcionalizada com óxido de grafeno | |
| CZ36976U1 (cs) | Sendvičový panel pro balistickou odolnost tříd FB1 až FB4 dle EN 1522 | |
| BR102020024036A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz poliéster com fibra do fruto da calotropis gigantea funcionalizada com óxido de grafeno | |
| BR102020010699A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com tecido de fique através da redução da camada frontal | |
| BR102020011383A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com fibras contínuas e alinhadas de junco-sete-ilhas através da redução da camada frontal | |
| BR102020025005A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz poliéster com fibra de rami ambos funcionalizados com óxido de grafeno | |
| BR102020024409A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com tecido de piaçava funcionalizada com óxido de grafeno | |
| BR102020025006A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com fibra de piaçava ambos funcionalizados com óxido de grafeno | |
| BR102020025007A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz poliéster com fibra de piaçava ambos funcionalizados com óxido de grafeno | |
| BR102020025004A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com fibra de rami ambos funcionalizados com óxido de grafeno | |
| BR102020024408A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz poliéster com tecido de rami funcionalizada com óxido de grafeno | |
| BR102020024407A2 (pt) | Otimização de sistema de blindagem multicamadas de compósito de matriz epóxi com tecido de rami funcionalizada com óxido de grafeno |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20190806 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20230403 |