[发明专利]一种可热合浮空器主囊体材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种可热合浮空器主囊体材料及其制备方法，包括依次层叠设置的防护层、第一粘接层、阻气层、第二粘接层、支撑层、热合层；所述防护层包括耐磨阻热涂层和耐老化改性薄膜层，所述防护层的厚度为30μm～40μm；所述阻气层为阻气薄膜材料，所述阻气层的厚度为20μm～30μm；所述支撑层为经纬向编织的高强纤维材料，所述支撑层的厚度150μm～180μm；所述热合层为用于热合焊接的胶或胶膜，所述热合层的厚度为40μm～60μm；本发明增加耐磨阻热涂层，相比于直接在防护层掺杂纳米阻热粒子来说，具有更好的防护耐磨效果，降低了其太阳光吸收率，降低了囊体超热的风险。

技术领域

本发明涉及浮空器制造技术领域，具体涉及一种可热合浮空器主囊体材料及其制备方法。

背景技术

囊体材料是用于制造飞艇和系留气球等浮空器的主要结构材料，为浮空器提供主要结构强度，是浮空器的核心受力材料，也是浮空器的主要技术关键，其综合物理性能很大程度上直接影响到整个系统的使用性能。其中大型浮空器囊体材料是该领域的难点。

大型浮空器需要长期驻留在几千米以上的高空，工作环境十分严酷：温度低(能达-60℃以下)，昼夜温差大；太阳辐照强度高，紫外臭氧作用强；环境变化迅速，海洋环境还可出现大台风，强降雨等气候；气压相对地面较小，浮空器内部与外部压差较大，存在很大漏气隐患等等。这要求浮空器囊体材料尤其是主囊体材料具备以下性能：首先需要具备优异的耐磨隔热耐老化等防护能力；其次还要具备较高的抗拉伸和撕裂的能力，具备较高的力学安全系数；最后还要具备优异的阻氦性能防止氦气泄露过快导致其驻空能力下降。

另外，为了保证大型浮空器的工艺稳定性和一致性，要求其囊体片幅间的连接不可采用人工涂胶粘接的方式，因此在囊体材料设计过程中就需要加上一层热合胶层，用于片幅之间采用热合焊接设备使用固定的热合参数焊接。

而国内现有关于浮空器囊体材料的报道主要集中在小型浮空器领域，用于大型浮空器的囊体材料相关专利还未见报道。小型浮空器囊体材料克重较轻，防护层、阻气层、承力层和热合胶层较薄，相应的防护能力、阻氦性、力学强度和粘接性能指标均不能达到大型浮空器对于囊体材料的要求。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种可热合浮空器主囊体材料，包括依次层叠设置的防护层、第一粘接层、阻气层、第二粘接层、支撑层、热合层；所述防护层包括耐磨阻热涂层和耐老化改性薄膜层，所述防护层的厚度为30μm～40μm；所述阻气层为阻气薄膜材料，所述阻气层的厚度为20μm～30μm；所述支撑层为经纬向编织的高强纤维材料，所述支撑层的厚度150μm～180μm；所述热合层为用于热合焊接的胶或胶膜，所述热合层的厚度为40μm～60μm。

较佳的，所述耐磨阻热涂层材料设置为纳米ZnO、TiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、BN涂层中的一种或多种，所述耐磨阻热涂层厚度为10μm～15μm。

较佳的，所述耐老化改性薄膜层的组成及质量分数为：95％～98％的基体薄膜树脂；0.1％～2％的爽滑剂；0.05％～1.2％的抗氧化剂；0.1％～3％的紫外吸收剂；所述耐老化改性薄膜层厚度为20μm～30μm。

较佳的，所述基体薄膜树脂设置为PVA、PVF、PVDF、PVC、TPU、LLDPE、PTFE、ETFE中的一种或多种。

较佳的，所述第一粘接层和所述第二粘接层设置为聚氯乙烯类、聚氨酯类、聚酯类粘合剂中的一种；所述第一粘接层和所述第二粘接层的胶层厚度设置为15μm～25μm。