Энергопоглощающий элемент - RU2015155873A
Код документа: RU2015155873A
Формула
1. Энергопоглощающий элемент, содержащий полимерный материал, где полимерный материал образован из термопластичной композиции, содержащей непрерывную фазу, которая включает матричный полимер, и, кроме того, где добавка микровключения и добавка нановключения диспергированы в непрерывной фазе в форме дискретных доменов, где в материале определяется поровая сеть, которая включает множество нанопор со средним размером поперечного сечения приблизительно 800 нанометров или меньше.
2. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где полимерный материал характеризуется ударной вязкостью по Шарпи для образца с надрезом приблизительно 10 кДж/м2 или больше, предпочтительно приблизительно 20 кДж/м2 или больше, более предпочтительно приблизительно 35 кДж/м2 или больше и еще более предпочтительно от приблизительно 45 кДж/м2 до приблизительно 100 кДж/м2, измеренной при 23°C в соответствии с ASTM D6110-10.
3. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где общая энергия, поглощенная полимерным материалом, составляет приблизительно 2 джоуля или больше, предпочтительно приблизительно 3 джоуля или больше и более предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 20 джоулей, как определено посредством испытания на прокол при высокой скорости, проведенного в соответствии с ASTM D3763-10 при скорости 12,5 метров в секунду и температуре 23°C.
4. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где прогиб при максимальной нагрузке полимерного материала составляет приблизительно 10 мм или больше, предпочтительно приблизительно 12,5 мм или больше и более предпочтительно от приблизительно 15 до приблизительно 50 мм, как определено посредством испытания на прокол при высокой скорости, проведенного в соответствии с ASTM D3763-10 при скорости 12,5 метров в секунду и температуре 23°C.
5. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где максимальная нагрузка полимерного материала составляет приблизительно 250 Н или больше, предпочтительно приблизительно 350 Н или больше и более предпочтительно от приблизительно 400 до приблизительно 1000 Н, как определено посредством испытания на прокол при высокой скорости, проведенного в соответствии с ASTM D3763-10 при скорости 12,5 метров в секунду и температуре 23°C.
6. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где нанопоры характеризуются средним размером поперечного сечения от приблизительно 10 до приблизительно 100 нанометров.
7. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где общий объем пор полимерного материала составляет от приблизительно 15% до приблизительно 80% на кубический сантиметр.
8. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где нанопоры составляют приблизительно 20 об. % или больше от общего объема пор полимерного материала.
9. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где непрерывная фаза составляет от приблизительно 60 вес. % до приблизительно 99 вес. % термопластичной композиции.
10. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где матричный полимер включает сложный полиэфир или полиолефин.
11. Энергопоглощающий элемент по п. 10, где сложный полиэфир характеризуется температурой стеклования приблизительно 0°C или больше.
12. Энергопоглощающий элемент по п. 10, где сложный полиэфир включает полимолочную кислоту.
13. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где добавка микровключения является полимерной.
14. Энергопоглощающий элемент по п. 13, где добавка микровключения включает полиолефин.
15. Энергопоглощающий элемент по п. 14, где полиолефин представляет собой гомополимер пропилена, сополимер пропилена/α-олефина, сополимер этилена/α-олефина или их комбинацию.
16. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где отношение параметра растворимости матричного полимера к параметру растворимости добавки микровключения составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5, отношение показателя текучести расплава матричного полимера к показателю текучести расплава добавки микровключения составляет от приблизительно 0,2 до приблизительно 8, и/или отношение модуля упругости Юнга матричного полимера к модулю упругости Юнга добавки микровключения составляет от приблизительно 1 до приблизительно 250.
17. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где добавка нановключения является полимерной.
18. Энергопоглощающий элемент по п. 17, где добавка нановключения представляет собой функционализированный полиолефин.
19. Энергопоглощающий элемент по п. 17, где добавка нановключения является реакционноспособной.
20. Энергопоглощающий элемент по п. 19, где добавка нановключения представляет собой полиэпоксид.
21. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где добавка микровключения составляет от приблизительно 1 вес. % до приблизительно 30 вес. % композиции, исходя из веса непрерывной фазы.
22. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где добавка нановключения составляет от приблизительно 0,05 вес. % до приблизительно 20 вес. % композиции, исходя из веса непрерывной фазы.
23. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где термопластичная композиция дополнительно содержит модификатор поверхности раздела фаз.
24. Энергопоглощающий элемент по п. 23, где модификатор поверхности раздела фаз характеризуется кинематической вязкостью от приблизительно 0,7 до приблизительно 200 сантистокс, определенной при температуре 40°C.
25. Энергопоглощающий элемент по п. 23, где модификатор поверхности раздела фаз является гидрофобным.
26. Энергопоглощающий элемент по п. 23, где модификатор поверхности раздела фаз представляет собой силикон, сополимер силикона и простого полиэфира, алифатический сложный полиэфир, ароматический сложный полиэфир, алкиленгликоль, алкандиол, аминоксид, сложный эфир жирной кислоты или их комбинацию.
27. Энергопоглощающий элемент по п. 23, где модификатор поверхности раздела фаз составляет от приблизительно 0,1 вес. % до приблизительно 20 вес. % композиции, исходя из веса непрерывной фазы.
28. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где полимерный материал в целом не содержит газообразных порообразующих средств.
29. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где поровая сеть дополнительно включает микропоры.
30. Энергопоглощающий элемент по п. 29, где отношение сторон микропор составляет от приблизительно 1 до приблизительно 30.
31. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где поровая сеть распределена практически однородным образом по всему материалу.
32. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где нанопоры распределены в параллельных в целом колонках.
33. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где микроразмерные домены характеризуются средним осевым размером от приблизительно 0,5 микрометров до приблизительно 250 микрометров.
34. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где термопластичная композиция характеризуется плотностью приблизительно 1,2 грамма на кубический сантиметр или меньше.
35. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где элемент находится в форме ткани.
36. Энергопоглощающий элемент по п. 35, где ткань представляет собой тканую или трикотажную ткань, которая содержит множество нитей, где по меньшей мере часть нитей включает полимерный материал.
37. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где элемент полностью образован из полимерного материала.
38. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где полимерный материал представляет собой слой или компонент элемента.
39. Энергопоглощающий элемент по п. 1, где энергопоглощающий элемент содержит наружный слой оболочки, расположенный вплотную к полимерному материалу.
40. Энергопоглощающий элемент по п. 39, где полимерный материал расположен между наружным слоем оболочки и внутренним слоем оболочки.
41. Энергопоглощающий элемент по п. 39, где слой оболочки включает увеличивающие прочность волокна, лист металла, керамический лист или их комбинацию.
42. Энергопоглощающий элемент по п. 39, где элемент содержит слой, который включает полимерный материал и множество увеличивающих прочность волокон.
43. Энергопоглощающий элемент по п. 42, где увеличивающие прочность волокна расположены поверх полимерного материала.
44. Защитная экипировка, содержащая энергопоглощающий элемент по п. 1, где энергопоглощающий элемент выполнен с возможностью расположения вплотную к части тела.
45. Защитная экипировка по п. 44, где энергопоглощающий элемент образует только компонент экипировки.
46. Защитная экипировка по п. 44, где защитная экипировка представляет собой пуленепробиваемый бронежилет или кожух, нательный бронежилет, одежду или другой предмет одежды, применяемые при сдерживании массовых беспорядков, в исправительных учреждениях, предмет одежды или амуницию, применяемые в отношении боевых искусств, шлем, защитный щиток для голени, налокотник, перчатку, лыжный ботинок, ботинок для сноуборда, мотоциклетную экипировку, конек, обувь для атлетики, ортопедическую шину или бандаж или их комбинацию.
