[发明专利]一种飞艇的蒙皮材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种飞艇的蒙皮材料及其制备方法，属于飞艇蒙皮领域，一种飞艇的蒙皮材料及其制备方法，包括一个多层复合膜、一个粘结层、一个承力层与一个焊接层，所述粘结层与焊接层设置于承力层的两侧，所述多层复合膜设置于粘结层相背的一侧，其中所述多层复合膜包含有防护层与阻隔层。本发明，使蒙皮材料中的防护层与阻隔层一体化设计制备，减少了加工步骤，降低生产成本；原材料现有可控；进一步降低了蒙皮材料的面密度，提高蒙皮材料的综合性能，以更有效地提高承力层与粘结层之间的面结合能，从而使蒙皮材料满足高阻氦和高强度的同时，兼具低面密度和高抗撕裂性能，进而使平流层飞艇的高空服役寿命更长。

技术领域

本发明涉及飞艇蒙皮领域，更具体地说，涉及一种飞艇的蒙皮材料及其制备方法。

背景技术

由于飞艇在严酷环境条件下工作，对蒙皮材料的性能提出了很高的要求，一般要求有高强度、高比强度(强度与面密度之比)、高模量、高比刚度(模量与密度之比)，抗老化力强，抗撕裂、抗氦渗透和低蠕变特性。其中蒙皮材料的高强度决定了飞艇可以达到的最大直径；高比强度可以减少因材料重力造成的浮力损失，从而可以达到平流层高度；高比刚度可以使飞艇变形小，蠕变小，从而延长在低气压环境中的使用寿命，同时蒙皮材料的耐候性和阻氦性对蒙皮材料性能也很重要。

平流层的环境特点是空气相对稀薄、环境气压低、昼夜温度变化剧烈、臭氧含量高、太阳辐射强等，最突出的是热力学和低气压环境耦合作用；基于国内现有可控材料，为满足平流层超压囊体阻隔层的实际需求，同时考虑到超压囊体体型大、内外压差大，对超压囊体用阻隔膜的阻隔性、力学等有了更加严格的要求。超压囊体用阻隔膜具备阻氦气低渗漏性，低面密度，高纵向/横向力学强度，和耐揉搓、耐摩擦等性能。

国内平流层飞艇多采用超压囊体结构，在工作条件下，囊体必须经受超热超压、太阳辐射、高低温交变等恶劣环境影响，保持良好气体阻隔性能。国内现有超压囊体材料与国际先进水平相比，在气体阻隔性、材料密度、材料强度等综合性能方面仍有较大差距，研究低密度高强度的超压囊体气体阻隔膜，是研究制备高性能超压囊体材料的核心和关键，对提升大型超压囊体气密性水平，降低囊体自身重量具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种飞艇的蒙皮材料及其制备方法，以解决工艺控制精度不够，或人员操作存在误差，材料制备批次间存在不同程度的差异，材料大多采用进口原材料，原料受控的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种飞艇的蒙皮材料，包括一个多层复合膜、一个粘结层、一个承力层与一个焊接层，所述粘结层与焊接层设置于承力层的两侧，所述多层复合膜设置于粘结层相背的一侧，其中所述多层复合膜包含有防护层与阻隔层。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述多层复合膜的厚度为6～80μm，所述多层复合膜的平面度误差小于等于±0.5％。

作为上述技术方案的进一步描述：

防护层材料为氟树脂或改性氟树脂，包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)中的一种或几种的混合物或改性聚合物；所述阻隔层为高性能未改性及改性的阻隔材料制成，所述阻隔材料包括乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚乙烯醇树脂(PVA)、尼龙(PA)、聚偏二氯乙烯(PVDC)塑料中的一种或几种的混合物或经改性后的聚合物。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述防护层远离阻隔层的一侧作电晕处理并经镜面镀铝。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述防护层内添加有填料，所述填料为紫外线屏蔽剂、抗氧剂、抗静电剂、交联剂、炭黑、二氧化钛与玻纤中的一种或一种以上混合物。

作为上述技术方案的进一步描述：