[发明专利]一种气体阻隔性良好的氟树脂多层共挤薄膜生产工艺

说明书

本发明公开了一种气体阻隔性良好的氟树脂多层共挤薄膜生产工艺，具体涉及临近空间浮空器技术领域，包括以下步骤：S1、计量：将聚乙烯树脂等原辅材料，人工倒入料斗中，按照一定比例自动计量称重；S2、螺杆挤出塑化：采用定制的多层挤出设备将氟树脂与其他树脂相结合，制备出多层共挤薄膜。本发明通过采用定制的多层挤出设备将氟树脂与其他树脂相结合，再通过平挤上吹设备，制备出高性能多层复合氟膜；最外层氟树脂耐高低温、耐紫外老化、耐摩擦、耐腐蚀、阻隔水；粘结层链接氟树脂与阻气层，起到良好粘结性能；阻气层采用高性能未改性(或改性)的阻隔材料；三者有机统一制备的多层复合薄膜，填补了国内对多层共挤氟树脂薄膜吹塑拉伸工艺的空白。

技术领域

本发明涉及临近空间浮空器技术领域，更具体地说，本发明涉及一种气 体阻隔性良好的氟树脂多层共挤薄膜生产工艺。

背景技术

临近空间环境大气密度低、对流换热小、太阳辐射强、臭氧浓度高，临 近空间浮空器的囊体工作环境十分苛刻，因此囊体材料是临近空间飞艇的关 键技术之一；囊体材料须具备极高的比强度，只有面密度足够小，同样容积 的囊体才可产生更大的有效浮力，而控制艇囊体积是保证临近空间浮空器工 程可行性和经济可行性的基本要求；囊体材料强度还需要足够大，以抵抗飞 艇运行过程中昼夜温差引起的囊体内外压差载荷，保证飞艇在运行过程中的 安全性；现代飞艇等浮空设备已普遍采用氦气，所以囊体材料须具备良好的密封性能，必须在有限面密度的囊体材料中集成具有良好环境适应性的氦气 密封层，保证飞艇等浮空器在长时间飞行过程中不漏气，浮力不下降；囊体 材料须包含性能优良的抗老化层，抵抗临近空间的紫外线和臭氧带来的综合 老化作用，同时需要采用隔光层，防止太阳辐射对内层材料的损伤；囊体材 料中所有的功能层需要在-80℃以下的低温环境下工作，并可抵抗接近100℃ 的昼夜温度变化，这极大限制了高分子材料的可选范围。

由于囊体表面积巨大，加工难度很高，对囊体材料的可加工性、耐损伤 特性、可维修性等提出了很高要求；因此，LLDPE的多层复合薄膜；特种PET 等材料成为浮空器囊体制作的首选材料；LLDPE为线性低密度聚乙烯，材料的 韧性比较好，但力学强度低，分子之间的力作用小，导致材料的热封、气体 阻隔等性能不佳，且加工工艺不同也会导致材料的性能有所差异，薄膜流延 和薄膜吹塑是比较常见的工艺技术，吹塑的薄膜相比流延薄膜具有一次成型 的优点，薄膜的横向和纵向的分子链或结晶排布相对规整，对薄膜的力学性 能和气体阻隔性能以及热封性能均有提高；而国内的多层共挤氟树脂薄膜吹 塑拉伸工艺处于空白阶段。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种气体阻隔性良 好的氟树脂多层共挤薄膜生产工艺，通过采用定制的多层挤出设备将氟树脂 与其他树脂相结合，制备出多层共挤薄膜，再通过平挤上吹设备，制备出高 性能多层复合氟膜，填补了国内对多层共挤氟树脂薄膜吹塑拉伸工艺的空白， 以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气体阻隔性良好的氟 树脂多层共挤薄膜生产工艺，包括以下步骤：

S1、计量：将聚乙烯树脂等原辅材料，人工倒入料斗中，按照一定比例 自动计量称重。

S2、螺杆挤出塑化：采用定制的多层挤出设备将氟树脂与其他树脂相结 合，制备出多层共挤薄膜。

S3、定型：将熔融后的树脂，经挤出机内部挤出吹塑的机械力作用而进 行纵向拉伸，同时或稍后经压缩空气吹胀进行横向拉伸，使多层复合膜吹胀 成薄膜，然后经多层膜挤出机自带的多个挤出机共挤，经由同一个机头挤出； 通过挤出机自带的风机配合位于机头的冷却环，对处于冷却线内的多层膜进 行冷却、机械自动牵引、拉伸、定型、收卷后制成多层薄膜。

S4、剖开展平收卷：经过多层膜挤出机自带的多辊轴对定型后的薄膜进 行收卷，将定型好的薄膜经过多层膜挤出机自带切边设备进行裁边，通过展 平机对裁边好的薄膜进行展平收卷。

S5、检验：多层复合膜收卷前、后各裁剪若干个约5m长的样品，进行检 验。