[发明专利]囊体材料、其制备方法及浮空器

说明书

本发明提供了一种囊体材料、其制备方法及浮空器。该囊体材料包括顺序层叠设置的阻隔层、第二胶粘层、偶联层和承力纤维层，偶联层中分散有TPU。由于该囊体材料还包括设置于承力纤维层与第二胶粘层之间的偶联层，且该偶联层中分散有TPU，从而通过上述偶联层不仅能够起到第二胶粘层与承力纤维层之间的架桥作用；偶联层还能够起到TPU与承力纤维层之间的架桥作用，同时，TPU和用于第二胶粘层的材料极性形似，因此二者的相容性较好，那么体现在结构上就是加强了第二胶粘层和偶联层之间的界面紧密性，进而进一步提高了第二胶粘层与承力纤维层之间的结合力，从而提高了囊体材料的可靠性。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体而言，涉及一种囊体材料、其制备方法及浮空器。

背景技术

浮空器是指比重轻于空气，依靠大气浮力升空的飞行器，囊体材料是制备浮空器的主体材料。随着临近空间浮空器的发展，对囊体材料提出了更高的要求，需要其具有高强度、高气密性、低重量等特点。

现有技术中通常是在囊体材料的承力纤维层与阻隔层之间利用胶黏剂进行粘接，然而形成承力纤维层的纤维布材料为多孔粗糙物质，胶液在其表面流平填充效果较差，从而易导致承力纤维层与阻隔层的粘接效果差，且层间剥离力低下，进而在飞艇制造过程中，这种方式生产的囊体材料容易分层，丧失功能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种囊体材料、其制备方法及浮空器，以解决现有技术中囊体材料易分层而导致可靠性较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种囊体材料，包括顺序层叠设置的阻隔层、第二胶粘层、偶联层和承力纤维层，偶联层中分散有TPU。

进一步地，形成偶联层的底涂液包括TPU、偶联剂和溶剂，优选溶剂为乙酸乙酯或丙酮。

进一步地，上述底涂液中TPU的重量百分比含量为1～15％，偶联剂的重量百分比含量为1～5％，溶剂的重量百分比含量为80～95％。

进一步地，上述偶联剂选自氨基类硅烷偶联剂、环氧基类硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基类硅烷偶联剂、乙烯基类硅烷偶联剂和异氰酸酯基类硅烷偶联剂中的任一种或多种，优选为氨基类硅烷偶联剂。

进一步地，上述底涂液还包括弱酸，优选弱酸选自乙酸、甲酸、磷酸和碳酸中的任一种或多种。

进一步地，上述底涂液中弱酸的重量百分比含量为0.05～2％。

进一步地，上述囊体材料还包括：耐候层，设置于阻隔层的远离第二胶粘层的一侧；第一胶粘层，设置于耐候层与阻隔层之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种上述的囊体材料的制备方法，包括以下步骤：S1，在承力纤维层的第一表面涂布底涂液并干燥，得到偶联层，底涂液包括TPU、偶联剂和溶剂；S2，在偶联层的表面涂布胶粘剂并干燥，得到第二胶粘层；S3，在第二胶粘层的表面设置阻隔层。

进一步地，在步骤S1之前，制备方法还包括制备底涂液的步骤：S01，将TPU颗粒与溶剂混合并搅拌，得到混合溶液，优选搅拌温度为50～80℃，搅拌速度为200～500RPM，搅拌时间为0.5～1.5h；S02，将偶联剂与混合溶液混合并搅拌，优选搅拌时间为0.5～1.0h。

进一步地，上述底涂液还包括弱酸，步骤S02包括将偶联剂、混合溶液和弱酸混合并搅拌。

进一步地，在步骤S1中，将底涂液以5～10m/min的速率涂布于第一表面，优选干燥的温度为40～70℃。

进一步地，在步骤S2中，将胶粘剂以5～15m/min的速率涂布于偶联层的表面，优选干燥的温度为40～60℃。

进一步地，在步骤S3之后，制备方法还包括在阻隔层的表面顺序层叠第一胶粘层和耐候层的步骤。