اختراع راجع به ساخت كامپوزيت پليمري فوق العاده سبك و مقاوم در برابر ضربه علي الخصوص ضربات سرعت بالا از لايه هاي متعامد الياف پلي اتيلن ژل ريسي شده به همراه ماتريس استايرن - ايزوپرن - استايرن مي باشد. براي ساخت از يك روش نوين، آسان و مقرون به صرفه تحت نام زينتر كردن - فشردن تحت دماي بالا - فشار بالا استفاده شده است. در پروسه ساخت از هيچگونه مواد شيميايي مضر استفاده نشده است و هيچگونه شرايط نامناسب زيست محيطي ندارد و به سبب ترموپلاستيك بودن مواد اوليه، قابل بازيافت مي باشد. الياف پلي اتيلن ژل ريسي شده داراي آرايش يافتگي زياد (بيش از 95%) و كريستالينيتي بالا (بيش از 85%) مي باشد. در روش ساخت سعي بر آن بود تا خواص الياف كه از علل اصلي استحكام بالا، مدول بالاي الياف است حفظ شود و به طور مناسب به داخل كامپوزيت انتقال داده شود تا كامپوزيت حاصله از خواص بالايي برخوردار باشد. الياف پلي اتيلن ژل ريسي شده داراي قابليت جذب انرژي و داكتايلي بالا مي باشند و براي كاربردهايي كه جذب انرژي بالا نياز است و بايستي خواص دمپينگ بالايي داشته باشند بسيار مناسب مي باشند. اگرچه اين الياف در نرخ كرنش استاندارد، قدري ويسكوالاستيك مي باشند اما رفتار آنها در نرخ كرنش بالا به صورت الاستيك خطي مي باشد و با افزايش نرخ كرنش استحكام و مدول الياف افزايش مي يابد. نتايج آزمايش آناليز حرارتي تك لايه هاي الياف تك جهتي پلي اتيلن ژل ريسي شده خام و زينتر شده در دما و فشار بالا نشان داده است كه نقطه ذوب و درجه كريستالينيتي الياف تا دماي 135 درجه سانتي گراد افزايش و در دماهاي بالاتر و نزديك دماي ذوب الياف (146 درجه سانتي گراد) كريستالينيتي و نقطه ذوب كاهش مي يابد. در دماي 135 درجه سانتي گراد چون الياف و ماتريس ترموپلاست بوده و در دماي بالا نرم مي شوند براي ساخت كامپوزيت كه از دانسيته سطحي بيشتر استفاده مي شود مواد تمايل به فلو كردن و جريان يافتن تحت فشار دارند و ذوب شدن سطحي الياف بيشتر است. پس از بررسي كيفي و دستيابي به پارامترهاي اصلي فرآيند جهت بهينه سازي خواص ضربه اي كامپوزيت از طراحي آزمايشات تاگوچي با كمك از برنامه نرم افزاري DOE استفاده شده است و تأثير پارامترهاي فرآيندي دما، فشار، زمان زينتر كردن و دانسيته سطحي بر روي خواص ضربه اي پانل كامپوزيتي بررسي شد. و نتايج آزمايشات ضربه سرعت بالا نشان داد كه در فشار 3MPa و زينتر كردن كامپوزيت به مدت 30 دقيقه در دماي 125 درجه سانتي گراد بيشترين افزايش جذب انرژي و كمترين مقدار تروما را دارد.

خلاصه اختراع در ارتباط با توليد نانوالياف پليمري پلي بوتيلن ترفتالات ( CPB( كه يكي از پليمرهاي خانواده پلي استر و يكي از متداولترين مواد براي توليد الياف و ساختار هاي زيست سازگار است، مي باشد. ساخت و توليد نانوالياف پلي بو تيلن ترفتالات با استفاده از يك روش نوين، آ سان و مقرون به صرفه تحت نام الكتروريسي در دماي اتاق انجام گرفته است. پلي بوتيلن ترفتالات پك پلي استر خطي با خواص مكانيكي عالي مي باشد كه اخيرا به مورت تجاري به بازار عرضه شده اسث. روش الكتروريسي يكي از جديد ترين روش مايي است كه برا ي توليد غشا، ها ، رگ هاي مصنو عي ' مهندسي بافت و غيره مورد استفاده قرار كرفته است . جهت توليد نانو الياف ' پليمر پلي بوتيلن ترفتالات به صورت گرانول تهيه و از تركيب 50:50 تري فلورواستپك اسيد (TFA) و ودي كلرومتان M) CD (به عنوان حلال براي تهيه محلول هاي پلي بوتيلن ترفتالات با غلظث هاي مختلف استفاده شده است و محلو ل هاي پليمري با غلظت هاي مختلف پس از ارزيابي كشش سطحي و ويسكوزيته و غلبه بر چالش هاي موجود تحت فرايند الكتروريسي قرار گرفتند و الياف منظم و بدون نقص و با ظرافت مناسب در غلظت % 14 wt و ولتاژ الكتروريسي 20 kV حاصل شدند. تصاوير ميكروسكوپي الياف منظم و بدون نقص )دانه( توليد شده در غلظت هاي بالاتر از % 12 wt را نشان مي دهند و قطر الياف در محدو ده نانو كاملا مشخص است . نتايج آ ناليز حرارتي( (DSC بر روي نانوالياف حاصله نيز نشان مي دهد كه نانو الياف داراي دماي ذوب ثقريبا 226 درجه سانتيگراد، دماي كريتاليزاسيون 192 درچه سانتيكراد و %37 كريستالينيتي مي باشند هچين نتايج آزمايش خواص مكانيكي نانوالياف پلي بوتيلن ترفتالات نشان مي دهد كه الياف داراي استحكام و مدول خوب و از تافنس بالاي برخوردارند.

الياف پلي اتيلن با كارايي بالا داراي قابليت جذب انرژي و داكتايلي بالا مي باشند و براي كاربردهايي كه جذب انرژي بالا نياز است بسيار مناسب مي باشند. اگر چه اين الياف در نرخ كرنش استاندارد قدري ويسكوالاستيك مي باشند اما رفتار آنها در نرخهاي كرنش بالا به صورت الاستيك خطي مي باشد و با افزايش نرخ كرنش استحكام و مدول الياف افزايش مي يابد. نتايج DSC تك لايه هاي الياف تك جهتي پلي اتيلن با كارايي بالا (داينيما) خام و زينتر شده در دما و فشار بالا نشان داده است كه نقطه ذوب و درجه كريستالينيتي الياف تا دماي 135 درجه سانتيگراد افزايش و در دماهاي بالاتر و نزديك دماي ذوب الياف 146/23C كريستالينيتي و نقطه ذوب كاهش مي يابد. در دماي 135C چون الياف و ماتريس ترموپلاست بوده و در دماي بالا نرم مي شوند براي ساخت كامپوزيت كه از دانسيته سطحي بيشتري استفاده مي شود مواد تمايل به فلو كردن تحت فشار