[发明专利]一种真空环境隔热用复合镀铝薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天热控及真空隔热技术领域，尤其涉及一种复合镀铝薄膜的制备方法。

背景技术

随着我国航天技术的发展和多次载人航天飞行任务的实施，提出了对航天环境材料的技术需求。太空环境由于存在高真空、多种辐射热源和轨道交变热循环、大范围的温度变化等特点，在航天产品热控设计中对结构和产品的热防护需要采用适宜的原理方法、进行适宜的材料应用。金属镀膜类材料因其具有重量轻、反射效率高、隔热效果好等而广泛应用在航天环境特点的极端热防护技术中。

这类材料有一个突出的问题是耐撕裂强度非常低、没有剪切力、使用加工性能较差，造成材料使用和应用过程中容易损坏，使用后耐用性较低。尤其在有厚度和重量要求，需要使用小于10um厚的超薄型膜材的情况下，膜材还会由于静电吸附不易展平、铺设困难，难以进行实际应用。

相对于其它航天器而言，航天服结构及部组件分割部分更为复杂，对于航天服装备使用的隔热反射膜，在裁剪和制作过程中，材料要经常经历剪切和缝纫等加工过程，非常容易损坏，造成使用薄膜类材料的产品加工性能低；另外航天服的结构强度要求导致镀铝薄膜类材料要具有一定的强度和抗弯曲及揉搓的柔韧性；尤其对于长期空间站驻留和长期行星表面任务，航天服隔热反射类材料需要满足长时间和反复使用的耐用性要求。

根据应用金属镀膜类材料的热防护技术原理，这类材料基本需要多层组合使用才能达到热控设计效果。为了减少各层反射膜之间可能存在的非辐射方式热传递，以及为了增强隔热反射膜的整体强度，在金属镀膜类材料的某些应用中，有将纤维网与薄膜材料分层铺设的使用方法，由于材料轻薄，材料的尺寸及形态难以控制，材料间容易错位，给热防护结构件的加工实施操作带来一定技术难度。复合镀膜的方式可以将两种功能合并，优化操作过程，实现复合材料的优势效果。

在复合工艺实现技术上，由于通常轻薄疏松的纤维网容易变形和纱线间滑脱、膜材容易损坏、没有成熟工艺方法、设备操作难以控制，不易实现复合过程及与膜材形成较好的结合牢度。

在金属镀膜材料中，镀铝聚酯薄膜材料因成本低、工艺成熟、发射率低、抗张强度较好、比重小而应用尤为广泛。通过合理的方式及适合的工艺方法解决其抗剪切力低的问题，同时解决应用过程中的实际问题，对于材料的使用和性能改善具有实用意义。

发明内容

为了解决复合镀铝薄膜撕裂强度不高、易损坏、耐用性不好、不适合裁剪加工的问题，本发明提出了一种真空环境隔热用复合镀铝薄膜的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种真空环境隔热用复合镀铝聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：纤维织物的制备

纤维织物的纱线细度在15D至40D之间，采用纬向打三纬空三纬，经向3根一筘空二筘；纤维织物呈密度为经密×纬密＝10×10根/cm的方格结构；纤维织物的布边加密处理形成12～15cm平纹组织，在卷取辊上直接套纸管，一次成卷；

步骤二：单面镀铝聚酯薄膜和纤维织物的复合

2.1上胶烘干

将乙酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯按质量比1∶1∶1配制而成粘合用胶，然后将粘合用胶注入胶槽；单面镀铝聚酯薄膜引入高架式涂胶复合机橡胶辊压胶，在薄膜面挂胶后，经过高架长烘箱烘干，控制高架长烘箱的温度在80～90℃，在薄膜面形成粘性胶膜；

2.2贴合

将步骤一得到的成卷纤维织物经退卷机退卷，退卷时纤维织物进行电晕处理，处理后的纤维织物贴合到具有粘性胶膜的薄膜面上，经热辊压制后收卷，得到成卷的复合镀铝薄膜，热辊的温度为120～140℃；

2.3定型压烫

将步骤2.2得到的成卷的复合镀铝薄膜再次退卷后，进入S形热辊压烫，拉伸压制收卷，干燥定型，形成复合材料。

进一步地，所述单面镀铝聚酯薄膜厚度为6～12um。

本发明达到的有益效果：

1.纤维织物设计成稀疏自锁平纹组织，织物的经纬纱可以在15D至40D之间，保证了纤维织物低密度的克重和柔软的材料状态，使复合薄膜每平方米重量不超过50g，满足了真空隔热及航天产品用隔热反射膜轻质、薄型应用特性需求。

2.针对薄膜类材料撕裂性能较低的特性，利用稀疏纤维织物与单层镀铝聚酯薄膜非镀铝面单面复合，明显提高了镀铝聚酯薄膜撕裂强度，使薄膜材料具有剪切力；减少多层镀铝聚酯薄膜使用情况下薄膜间的接触，同时减少不可避免的热传导，有利于提高热防护效果。

附图说明