Viện Vật liệu Phi kim loại: Phân tích so sánh khả năng chống đâm xuyên của vật liệu sợi/nhựa hiệu suất cao theo tiêu chuẩn trong nước và quốc tế.

So sánh khả năng chống đâm xuyên của vật liệu sợi/nhựa hiệu suất cao theo tiêu chuẩn trong nước và quốc tế

Tóm tắt: Bài báo này nghiên cứu sự khác biệt về khả năng chống đâm xuyên giữa các vật liệu sợi/nhựa hiệu suất cao khác nhau bằng cách so sánh kết quả thử nghiệm thu được theo tiêu chuẩn *GA 68-2024 Áo chống đâm xuyên cho cảnh sát* của Trung Quốc và tiêu chuẩn *NIJ 0115.00-2000 Khả năng chống đâm xuyên của áo giáp cá nhân* của Hoa Kỳ. Bài báo cũng phân tích các đặc điểm của các chỉ số đánh giá và các yêu cầu cụ thể về hiệu suất vật liệu được nhấn mạnh bởi các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế này. Khả năng chống đâm xuyên được đánh giá bằng cách tính toán số lớp và mật độ diện tích của vật liệu cần thiết để đáp ứng các mức độ bảo vệ cụ thể. Kết quả cho thấy đối với các vật liệu sợi/nhựa hiệu suất cao, khả năng chống đâm xuyên được cải thiện khi độ bền sợi cao hơn trong điều kiện hàm lượng nhựa tương tự, và được cải thiện khi hàm lượng nhựa cao hơn trong điều kiện độ bền sợi tương tự. Đáp ứng yêu cầu Loại A của tiêu chuẩn GA 68 đòi hỏi lượng vật liệu nhiều hơn gấp đôi so với yêu cầu cho Loại B, và lưỡi dao D2 trong tiêu chuẩn GA 68 mạnh hơn lưỡi dao D3. Theo tiêu chuẩn NIJ 0115.00, lưỡi dao S1 tương đối yếu hơn; Lưỡi dao P1 đòi hỏi cao về độ bền sợi, trong khi lưỡi dao nhọn lại đòi hỏi cao về hàm lượng nhựa. Điều kiện nhiệt độ cao có tác động đáng kể nhất đến vật liệu chống đâm xuyên gốc nhựa; do đó, khả năng chống đâm xuyên ở nhiệt độ cao là yếu tố trọng tâm khi thử nghiệm các mẫu theo tiêu chuẩn GA 68.

Từ khóa: Khả năng chống đâm xuyên; sợi hiệu suất cao; tiêu chuẩn chống đâm xuyên; vật liệu chống đâm xuyên; mật độ diện tích

Sự phát triển của vật liệu chống đâm cho áo giáp đã trải qua ba giai đoạn: vật liệu cứng, vật liệu bán cứng và vật liệu mềm. Hiện nay, các vật liệu chống đâm mềm thường được sử dụng trong nước và quốc tế là các vật liệu composite gốc sợi/nhựa hiệu suất cao. Áo chống đâm làm từ các vật liệu này đã thay thế các lựa chọn cứng và bán cứng nhờ sự thoải mái khi mặc vượt trội và giảm nguy cơ gây ra thương tích thứ cấp [1-7].

Sợi Aramid (bao gồm para-aramid và aramid dị vòng), poly(p-phenylene benzobisoxazole) (PBO) sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao sợi (UHMW-PE) , Và sợi carbon Hiện nay, các sợi UHMW-PE là các sợi hiệu suất cao chủ yếu. Sợi UHMW-PE có độ phân cực bề mặt thấp, trong khi nhựa gia cường được sử dụng để tẩm chúng lại có độ phân cực bề mặt cao; sự không phù hợp này dẫn đến liên kết giao diện yếu, khiến sợi UHMW-PE không thích hợp để chế tạo vật liệu chống đâm xuyên gốc nhựa [8-10]. Mặc dù sợi carbon có độ bền kéo và mô đun cao, nhưng độ dẻo dai gãy thấp của chúng hạn chế khả năng hấp thụ năng lượng, và chúng hiếm khi được sử dụng riêng lẻ cho các ứng dụng bảo vệ. Do đó, các sợi thơm như aramid và PBO là các sợi hiệu suất cao chiếm ưu thế được sử dụng trong vật liệu chống đâm xuyên gốc nhựa [11-14].

Để đánh giá khả năng chống đâm của vật liệu bảo hộ, các quốc gia như Hoa Kỳ, Vương quốc Anh và Đức đã thiết lập các tiêu chuẩn liên quan cho áo giáp chống đâm. Tiêu chuẩn có ảnh hưởng nhất là "Khả năng chống đâm của áo giáp cá nhân" (Tiêu chuẩn NIJ 0115.00-2000), do Viện Tư pháp Quốc gia (NIJ) thuộc Bộ Tư pháp Hoa Kỳ ban hành, và được áp dụng rộng rãi trên toàn cầu. Nước tôi cũng đã thiết lập tiêu chuẩn riêng cho áo giáp chống đâm, "GA 68-2024 Áo giáp chống đâm cho cảnh sát", do Bộ Công an xây dựng.

Bài báo này trình bày một sự so sánh và đánh giá có hệ thống về hiệu suất chống đâm xuyên của các vật liệu composite sợi/nhựa hiệu năng cao này so với các tiêu chuẩn của Trung Quốc và Hoa Kỳ. Hơn nữa, bài báo phân tích các đặc điểm và trọng tâm của các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế liên quan đến phương pháp thử nghiệm, chỉ số đánh giá và yêu cầu về hiệu suất vật liệu.

1. Phần Thí nghiệm

1.1 Nguyên liệu chính
Vải sợi para-aramid tiêu chuẩn: TH5108 (độ bền kéo của sợi: 21,5 cN/dtex), tự sản xuất;
Vải sợi para-aramid cường độ cao: TH61081 (độ bền kéo của sợi: 23,5 cN/dtex), tự sản xuất;
Vải sợi aramid dị vòng: F-3P200 (độ bền kéo của sợi: 28 cN/dtex), tự sản xuất;
Vải sợi PBO: JQZW SP200-1100 (độ bền kéo của sợi: 28 cN/dtex), tự sản xuất;
Nhựa epoxy và amin béo biến tính: tự chế.

1.2 Các dụng cụ và thiết bị chính
Máy kiểm tra khả năng chống đâm xuyên GA68: MPFCT-2000, Công ty TNHH Công nghệ Dệt may Thượng Hải Shenghe;
Máy kiểm tra khả năng chống đâm xuyên NIJ: AQJL-300, Công ty TNHH Công nghệ Dệt may Thượng Hải Shenghe;
Các mẫu thử lưỡi dao GA68: D1, D2, D3, Công ty TNHH Công nghệ Dệt may Thượng Hải Shenghe;
Các loại lưỡi dao thử nghiệm NIJ: P1, S1, Spike, Công ty TNHH Công nghệ Dệt may Thượng Hải Shenghe.

1.3 Chuẩn bị mẫu
Do sự khác biệt về khả năng tương thích giữa các loại sợi hiệu suất cao khác nhau và nhựa epoxy, sự thay đổi nhỏ về mật độ diện tích của vật liệu chống đâm xuyên được chuẩn bị xảy ra sau khi phủ nhựa và đóng rắn, ngay cả khi mật độ diện tích vải ban đầu là giống nhau [15-18]. Để đảm bảo tính khoa học và độ chính xác của kết quả thử nghiệm, bốn loại vải sợi hiệu suất cao—para-aramid cường độ tiêu chuẩn, para-aramid cường độ cao, aramid dị vòng và PBO—đã được lựa chọn, tất cả đều có mật độ diện tích là 200 g/m².

Vật liệu chống đâm xuyên được chế tạo bằng quy trình phủ nhựa thủ công. Một số mẫu có kích thước 350 mm × 300 mm được cắt từ bốn loại vải sợi hiệu năng cao đã đề cập ở trên. Nhựa epoxy được phủ lên cả hai mặt của vải bằng dụng cụ gạt, sau đó được xử lý nhiệt trong nồi hấp ở 120°C và áp suất ép khuôn 0,3 MPa trong 4 giờ. Sáu loại vật liệu composite chống đâm xuyên ma trận sợi/nhựa hiệu năng cao đã được chế tạo. Trong đó, các mẫu từ 1 đến 3 sử dụng cùng một loại sợi—vải sợi para-aramid cường độ tiêu chuẩn—nhưng có hàm lượng nhựa tăng dần; các mẫu từ 3 đến 6 sử dụng các loại sợi khác nhau nhưng có hàm lượng nhựa tương tự. Các thông số cơ bản của các mẫu vật liệu chống đâm xuyên được liệt kê trong Bảng 1. Để chuẩn bị các lớp chống đâm xuyên cho thử nghiệm, các vật liệu được xếp chồng lên nhau và niêm phong bên trong một lớp vải chống thấm màu đen; lớp phủ này bảo vệ hiệu quả các vật liệu khỏi ánh sáng, độ ẩm và chất gây ô nhiễm, đảm bảo độ chính xác của thử nghiệm. Các giá trị mật độ diện tích được báo cáo cho các mẫu trong các thử nghiệm tiếp theo đề cập đến vật liệu chống đâm xuyên, không bao gồm lớp vải chống thấm nước.


1.4 Thử nghiệm và đặc tính
Các mẫu lớp chống đâm xuyên đã được thử nghiệm theo tiêu chuẩn GA 68 và NIJ 0115.00; bảng so sánh hai tiêu chuẩn này được trình bày trong Bảng 2. Tiêu chuẩn GA 68 bao gồm hai cấp độ—Hạng A và Hạng B—cả hai đều yêu cầu năng lượng đâm xuyên là 24 J và không cho phép xuyên thủng trong quá trình thử nghiệm. Hạng A dành cho môi trường thông thường và chỉ liên quan đến một loại lưỡi dao. Hạng B được thiết kế đặc biệt cho môi trường hàng không, nơi khả năng gặp phải các lưỡi dao cực sắc là rất nhỏ; do đó, các thông số kỹ thuật về độ sắc bén đối với lưỡi dao D2 và D3 trong Hạng B được giảm xuống.


Ghi chú: E1 và E2 đại diện cho hai mức năng lượng của thử nghiệm khả năng chống đâm xuyên trong tiêu chuẩn NIJ 0115.00.

Tiêu chuẩn NIJ 0115.00 được chia thành ba cấp độ bảo vệ. Mỗi cấp độ yêu cầu vượt qua các bài kiểm tra với ba loại lưỡi dao (lưỡi dao P1, lưỡi dao S1 và mũi nhọn). Hơn nữa, mỗi cấp độ bao gồm hai mức năng lượng: độ xuyên tối đa cho phép là 7 mm đối với các bài kiểm tra năng lượng thấp và 20 mm đối với các bài kiểm tra năng lượng cao.

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của thiết bị thử nghiệm cho tiêu chuẩn GA 68 và NIJ 0115.00 là giống nhau; Hình 1 thể hiện sơ đồ thiết bị thử nghiệm khả năng chống đâm xuyên, và Hình 2 thể hiện các lưỡi dao thử nghiệm. Lớp chống đâm xuyên được đặt trên vật liệu đỡ trên bệ thử nghiệm. Lưỡi dao thử nghiệm, được gắn trên một cụm thử nghiệm, sẽ xuyên qua lớp chống đâm xuyên bằng cách rơi tự do. Vùng đo vận tốc ghi lại tốc độ rơi tự do của lưỡi dao để tính toán năng lượng thử nghiệm; thử nghiệm được coi là hợp lệ nếu năng lượng đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn.

2. Kết quả và thảo luận

2.1 So sánh hiệu suất chống đâm xuyên của các vật liệu khác nhau theo các tiêu chuẩn khác nhau
Các thử nghiệm khả năng chống đâm xuyên đã được tiến hành trên sáu vật liệu được liệt kê trong Bảng 1 trong điều kiện nhiệt độ môi trường. Năm bộ mẫu đã được thử nghiệm cho mỗi cấu hình, và kết quả thể hiện giá trị trung bình của năm bộ mẫu này. Ở một mức độ bảo vệ nhất định, vật liệu yêu cầu ít lớp hơn—và do đó có mật độ diện tích tổng thể thấp hơn—thể hiện hiệu suất chống đâm xuyên vượt trội; ngược lại, vật liệu yêu cầu nhiều lớp hơn—và do đó có mật độ diện tích tổng thể cao hơn—thể hiện hiệu suất kém hơn. Bảng 3 so sánh hiệu suất chống đâm xuyên của các vật liệu khác nhau theo các tiêu chuẩn khác nhau. Đối với GA 68 Loại A và Loại B, năng lượng thử nghiệm là 24 J. Đối với NIJ 0115.00 Cấp độ I, II và III, các thử nghiệm được tiến hành ở mức năng lượng E1 và E2 tương ứng theo yêu cầu của tiêu chuẩn; kết quả được báo cáo là mật độ diện tích tối đa cần thiết để đáp ứng đồng thời cả hai mức năng lượng.
Như thể hiện trong Bảng 3: (1) Ở cùng mức tiêu chuẩn chống đâm xuyên, trong số các vật liệu 3#, 4#, 5# và 6# (có hàm lượng nhựa tương tự), vật liệu PBO 6# có mật độ diện tích thấp nhất, trong khi vật liệu para-aramid 3# có mật độ cao nhất; do đó, vật liệu PBO 6# thể hiện khả năng chống đâm xuyên tốt nhất. Điều này cho thấy rằng đối với các vật liệu chống đâm xuyên gốc nhựa có cùng hàm lượng nhựa, độ bền sợi cao hơn sẽ dẫn đến khả năng chống đâm xuyên tốt hơn. (2) Ở cùng mức tiêu chuẩn và sử dụng cùng loại vải sợi, mật độ diện tích của các vật liệu 1#, 2# và 3# tăng dần. Điều này cho thấy rằng đối với các vật liệu gốc nhựa sử dụng cùng loại sợi, hàm lượng nhựa cao hơn sẽ dẫn đến khả năng chống đâm xuyên tốt hơn. (3) Mặc dù cả hai thử nghiệm GA 68 Loại A và Loại B đều liên quan đến việc đâm xuyên với năng lượng 24 J, nhưng độ sắc bén của lưỡi dao khác nhau, với lưỡi dao Loại B ít mạnh hơn; Mật độ diện tích cần thiết để bảo vệ chống lại lưỡi dao Loại A lớn hơn gấp đôi so với mật độ cần thiết cho lưỡi dao Loại B, chứng tỏ rằng lưỡi dao Loại B trong tiêu chuẩn GA 68 có hiệu lực ít hơn một nửa so với lưỡi dao Loại A. Đối với tiêu chuẩn NIJ 0115.00, năng lượng đâm tăng lên qua ba cấp độ; do đó, số lớp và mật độ diện tích của vật liệu cần thiết để cung cấp sự bảo vệ cũng tăng dần. (4) Mật độ diện tích cần thiết để bảo vệ chống lại GA 68 Loại A và NIJ 0115.00 Cấp độ I là tương tự nhau; thử nghiệm GA 68 Loại A liên quan đến năng lượng 24 J với độ xuyên bằng không được cho phép, trong khi tiêu chuẩn NIJ 0115.00 liên quan đến 24 J cho mức năng lượng thấp (cho phép xuyên 7 mm) và 33 J cho mức năng lượng cao (cho phép xuyên 20 mm), ngụ ý rằng hai mức độ bảo vệ này đặt ra những yêu cầu tương đương đối với vật liệu chống đâm dựa trên nhựa.

2.2 So sánh khả năng chống đâm xuyên của các vật liệu khác nhau với các loại lưỡi dao thử nghiệm khác nhau
Mức độ nguy hiểm của các loại lưỡi dao khác nhau—hai loại theo tiêu chuẩn GA 68 Loại B và ba loại theo tiêu chuẩn NIJ 0115.00—đã được nghiên cứu ở các mức năng lượng tương đương. Khi đánh giá xem một vật liệu có đáp ứng các tiêu chuẩn chống đâm hay không, lưỡi dao mạnh nhất được quy định trong tiêu chuẩn thường là yếu tố quyết định; nếu một mẫu có thể chịu được lưỡi dao mạnh nhất, có thể suy ra rằng nó đáp ứng tiêu chuẩn ở mức độ bảo vệ đó. Vì các loại lưỡi dao khác nhau đặt ra những yêu cầu khác nhau đối với vật liệu, việc phân tích sự khác biệt về hiệu suất giữa các loại lưỡi dao khác nhau sẽ cho thấy các đặc tính cụ thể của vật liệu. Nhiều vật liệu chống đâm đã được thử nghiệm với hai lưỡi dao GA 68 Loại B và ba lưỡi dao NIJ 0115.00. Bảng 4 liệt kê số lớp vật liệu và mật độ diện tích cần thiết để các vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn GA 68 Loại B và NIJ 0115.00 Cấp độ I tương ứng.


Như thể hiện trong Bảng 4: (1) Đối với hai lưỡi dao GA 68 Loại B được sử dụng trên vật liệu chống đâm xuyên ma trận nhựa gia cường sợi hiệu suất cao, việc chống lại lưỡi dao D3 đòi hỏi nhiều vật liệu hơn so với việc chống lại lưỡi dao D2, cho thấy lưỡi dao D3 gây ra mối đe dọa lớn hơn. Do đó, trong quá trình thử nghiệm khả năng chống đâm xuyên sơ bộ, nếu một vật liệu có mật độ diện tích cụ thể có thể chịu được lưỡi dao D2, thì nhìn chung có thể suy ra rằng vật liệu đó - ở mật độ diện tích đó - có khả năng vượt qua thử nghiệm GA 68 Loại B. (2) Trên cả ba cấp độ NIJ 0115.00, mật độ diện tích cần thiết cho các thử nghiệm năng lượng cao (cho phép xuyên thủng 20 mm) luôn cao hơn mật độ cần thiết cho các thử nghiệm năng lượng thấp (cho phép xuyên thủng 7 mm). Do đó, trong quá trình thử nghiệm sơ bộ, nếu một vật liệu có mật độ diện tích cụ thể có thể chịu được thử nghiệm năng lượng cao ở một cấp độ NIJ 0115.00 nhất định, thì có thể xác định rằng vật liệu đó đáp ứng tiêu chuẩn ở cấp độ đó, loại bỏ nhu cầu thử nghiệm năng lượng thấp bổ sung ở cùng cấp độ. (3) Trong số ba loại lưỡi dao được quy định trong NIJ 0115.00, lưỡi dao S1 yêu cầu mật độ diện tích thấp nhất của vật liệu chống đâm xuyên ma trận nhựa gia cường sợi hiệu suất cao để bảo vệ, cho thấy lưỡi dao S1 là loại ít nguy hiểm nhất. Lưỡi dao P1 trong NIJ 0115.00 tương tự như lưỡi dao D1 trong các tiêu chuẩn an ninh công cộng trong nước; nó có lưỡi dao tương đối dài và rộng, tạo ra tác động cắt mạnh hơn lên vật liệu trong quá trình xuyên thủng và đặt ra yêu cầu cao hơn về các đặc tính cơ học của sợi. Do đó, vật liệu có độ bền sợi cao hơn sẽ cung cấp khả năng bảo vệ vượt trội chống lại lưỡi dao P1. Trong số các mẫu #3, #4, #5 và #6—có hàm lượng nhựa tương đương—mẫu #6 thể hiện các đặc tính cơ học tốt nhất và do đó yêu cầu mật độ diện tích thấp hơn để bảo vệ chống lại lưỡi dao P1. Lưỡi dao "gai" trong NIJ 0115.00 sắc bén và mảnh mai; Khi chịu tác động từ trên xuống với tốc độ cao, vật liệu dễ dàng trượt qua các ràng buộc sợi, giảm thiểu sự đứt gãy của các bó sợi và không thể tiêu tán hiệu quả động năng của lưỡi dao, cho phép nó tiếp tục xuyên sâu xuống. Do đó, khi chống lại loại lưỡi dao này, hàm lượng nhựa và độ cứng của nhựa trong vật liệu trở thành những yếu tố quan trọng. Trong số các mẫu #1, #2 và #3—sử dụng cùng loại sợi nhưng khác nhau về hàm lượng nhựa—mẫu #3 cho thấy ưu thế rõ rệt hơn trong việc bảo vệ chống lại lưỡi dao nhọn so với các loại lưỡi dao khác. Hơn nữa, Bảng 4 cho thấy đối với các mẫu #3, #4, #5 và #6—khác nhau về độ bền sợi nhưng có hàm lượng nhựa tương đương—không có sự khác biệt đáng kể về khả năng bảo vệ chống lại lưỡi dao nhọn, càng khẳng định rằng lưỡi dao nhọn đặt ra yêu cầu cao hơn đối với hàm lượng nhựa của vật liệu chống đâm.

2.3 So sánh khả năng chống đâm xuyên của các vật liệu khác nhau trong các điều kiện môi trường khác nhau
Tiêu chuẩn chống đâm xuyên của nước tôi, GA 68, cung cấp các thông số kỹ thuật chi tiết về khả năng thích ứng môi trường của áo chống đâm xuyên, bao gồm ba điều kiện: nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp và ngâm nước. Thử nghiệm nhiệt độ cao bao gồm việc xử lý mẫu ở (55 ± 2)°C trong 4 giờ trước khi thử nghiệm đâm xuyên; thử nghiệm nhiệt độ thấp bao gồm việc xử lý ở (-20 ± 2)°C trong 4 giờ; và thử nghiệm ngâm nước bao gồm việc ngâm mẫu lớp chống đâm xuyên trong nước trong 30 phút trước khi lấy ra để thử nghiệm đâm xuyên. Bảng 5 liệt kê số lớp và mật độ diện tích cần thiết cho các vật liệu chống đâm xuyên khác nhau khi được thử nghiệm trong các điều kiện môi trường khác nhau.
Như thể hiện trong Bảng 5, Vật liệu chống đâm xuyên dạng sợi/nhựa hiệu suất cao đòi hỏi mật độ diện tích cao hơn trong điều kiện nhiệt độ cao. Ngược lại, số lớp và mật độ diện tích cần thiết về cơ bản vẫn giữ nguyên trong điều kiện ngâm nước và nhiệt độ môi trường. Hơn nữa, số lớp và mật độ diện tích thấp nhất được yêu cầu trong điều kiện nhiệt độ thấp. Điều này là do độ cứng của nhựa giảm ở nhiệt độ cao, và độ cứng là yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất chống đâm xuyên của các vật liệu này. Độ cứng giảm làm suy yếu khả năng làm cùn đầu lưỡi dao của lớp chống đâm xuyên, do đó làm giảm hiệu suất chống đâm xuyên. Ngược lại, độ cứng của nhựa tăng lên trong môi trường nhiệt độ thấp, dẫn đến hiệu suất chống đâm xuyên vượt trội cho vật liệu. Kết quả từ các thử nghiệm ngâm nước cho thấy rằng khi sản xuất áo chống đâm xuyên, miễn là vải chống thấm bao bọc vật liệu chống đâm xuyên đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng, khả năng chống đâm xuyên của vật liệu vẫn không bị ảnh hưởng khi ngâm trong nước. Thử nghiệm sơ bộ các vật liệu chống đâm xuyên nên ưu tiên đánh giá hiệu suất trong điều kiện nhiệt độ cao.

3. Kết luận

(1) Đối với vật liệu chống thủng ma trận sợi/nhựa hiệu suất cao, khi hàm lượng nhựa giống hệt nhau hoặc tương tự, độ bền sợi cao hơn sẽ dẫn đến khả năng chống thủng vượt trội; ngược lại, khi độ bền sợi không đổi, hàm lượng nhựa cao hơn sẽ mang lại khả năng chống thủng tốt hơn.

(2) Mật độ diện tích của vật liệu ma trận nhựa hiệu suất cao cần thiết để đáp ứng tiêu chuẩn chống đâm xuyên Loại A của GA 68 gấp hơn hai lần so với yêu cầu đối với Loại B. Có mối quan hệ tiến triển liên quan đến vật liệu và mật độ diện tích cần thiết để đáp ứng ba cấp độ bảo vệ của tiêu chuẩn NIJ 0115.00 của Hoa Kỳ, với các mối đe dọa năng lượng cao hơn ở một cấp độ nhất định khó bị đánh bại hơn so với các mối đe dọa năng lượng thấp hơn ở cùng cấp độ. Khả năng chống đâm xuyên của GA 68 Loại A tương đương với NIJ 0115.00 Cấp độ I.

(3) Đối với vật liệu chống đâm thủng ma trận sợi/nhựa hiệu suất cao, lưỡi dao D2 được quy định trong GA 68 có hiệu lực thấp hơn lưỡi dao D3. Trong số các lưỡi dao NIJ 0115.00, lưỡi dao S1 là loại có hiệu lực thấp nhất; lưỡi dao P1 đặt ra yêu cầu cao về độ bền sợi của vật liệu, trong khi lưỡi dao gai đặt ra yêu cầu cao về hàm lượng nhựa của vật liệu.

(4) Môi trường nhiệt độ cao có tác động đáng kể nhất đến vật liệu chống thủng ma trận nhựa hiệu suất cao; do đó, thử nghiệm sơ bộ nên tập trung vào hiệu suất chống thủng trong điều kiện nhiệt độ cao.