一種輕質高強充氣膜材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種輕質高強充氣膜結構材料及其制備。本充氣膜材料是一種承力層雙面流延貼覆焊接阻隔層并刮涂耐候層復合而成的高阻氣、高強度、低面密度材料。所述充氣膜材料的耐侯層具有自潔性、耐腐蝕性、防霉菌和耐候性。焊接阻隔層材料為聚醚型TPU，流延厚度為0.10-0.11mm，TPU單層涂布量是120-130g/m2。耐候層的涂敷材料為含20-28重量％的聚偏氟乙烯，耐候層的厚度為5-10μm，涂敷材料的輥涂量為5-10g/m2。本發明專利技術的制備工藝采用雙面流延TPU膜工藝再在表面涂刮高耐厚層PVDF，制備工藝簡單，可以實現膜與膜、膜與布之間的良好貼合并。所生產的膜材料質輕高強，氣體阻隔性高，在同等強度下，重量比其他膜材料降低一倍以上，能夠更好的提高膜結構的設計靈活性和抵抗風、雨、雪等惡略天氣的能力。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種輕質高強充氣膜結構材料及其制備。本充氣膜材料是一種承力層雙面流延貼覆焊接阻隔層并刮涂耐候層復合而成的高阻氣、高強度、低面密度材料。所述充氣膜材料的耐侯層具有自潔性、耐腐蝕性、防霉菌和耐候性。焊接阻隔層材料為聚醚型TPU，流延厚度為0.10-0.11mm，TPU單層涂布量是120-130g/m2。耐候層的涂敷材料為含20-28重量％的聚偏氟乙烯，耐候層的厚度為5-10μm，涂敷材料的輥涂量為5-10g/m2。本專利技術的制備工藝采用雙面流延TPU膜工藝再在表面涂刮高耐厚層PVDF，制備工藝簡單，可以實現膜與膜、膜與布之間的良好貼合并。所生產的膜材料質輕高強，氣體阻隔性高，在同等強度下，重量比其他膜材料降低一倍以上，能夠更好的提高膜結構的設計靈活性和抵抗風、雨、雪等惡略天氣的能力。【專利說明】
本專利技術屬于建筑型充氣材料，具體涉及。
技術介紹
充氣膜材料是一種具有阻氣阻水并具有一定強度的高性能材料，主要用于建筑行 業、移動式機庫、艇庫、帳篷和充氣船艇等水上用品等。現有技術的建筑用膜材料多為一定 配方的糊狀聚氯乙烯（PVC)樹脂刮涂在滌綸或尼龍纖維布上，其重量重，阻氣阻濕性、耐摩 擦、耐腐蝕性能較差；而性能較好的建筑膜材料PTFE+玻纖織物以及ETFE氣枕膜材料價格 貴、重量重，這些現有的建筑用膜材料不能滿足日益提高的對膜材料的性能要求和定量需 求，尤其是在做大跨度可移動建筑膜結構時，需要進行各種力學分析和結構計算，對材料自 重的要求很高，材料自重越大，可設計的跨度就越小，所能承受的風雨雪載能力就越低，甚 至面對難以充起的狀況。因此，力學性能好、重量低、高耐候、易加工的膜材料會帶給膜建筑 工業一個歷史性的革命，具有更強的結構可設計性和耐惡略環境性能的輕質高強膜材料是 以后建筑膜材料工業發展的總體趨勢。 本專利技術的膜材料采用高強輕質芳族聚酯纖維采用Panama織法得到高強高模的纖 維布，經過表面處理后在雙面流延一定厚度的聚醚型TPU膜，然后再噴涂具有高自潔性能 的耐候層PVDF，制成輕質高強、耐候性優良的膜材料。其中，同等力學強度的芳綸聚酯纖維 織物比普同滌綸織物輕3-4倍，而TPU的耐磨性能是PVC的6倍，阻氣性能是PVC的2-3倍， 斷裂強度和撕破強度是PVC的2-3倍，抗穿破性是PVC的4倍；而聚醚型TPU具有較好的 耐水解性能、低溫柔韌性、優良的耐候性和高頻焊接性，有利于材料的后期加工成型。雖然， TPU的價格是PVC的4-5倍，但是通過采用輕質高強的芳族聚酯纖維布，可在保證同等性能 的基礎上減少TPU材料的用量，使成本基本不變，但卻有更好的性能。除此，本專利技術還具有 制備工藝簡單的特點。
技術實現思路
本專利技術的目的就是提供一種輕質高強的充氣膜材料及其制備方法。 本專利技術提供的充氣膜材料，主要包括：耐候層、焊接阻隔層和承力層，其特征在于： 所述承力層的雙面都依次接合所述阻隔層（2)和耐候層（1)，所述焊接阻隔層（2)通過流延 工藝貼覆到所述承力層（3)上，所述耐候層（1)涂敷在所述焊接阻隔層（2)上。 優選地，焊接阻隔層材料為聚醚型TPU，流延厚度為0. 10-0. 11mm，TPU單層涂布量 是 120-130g/m2。 優選地，聚醚型TPU材料中摻加有色母料、抗霉菌劑和抗UV試劑。 優選地，耐候層的涂敷材料為含20-28重量％的聚偏氟乙烯，耐候層的厚度為 5-10 μ m，涂敷材料的輥涂量為5-10g/m2。 優選地，耐候層通過輥涂、刮涂或噴涂工藝涂敷到焊接阻隔層上，其中耐候層的涂 敷材料還含有丙烯酸樹脂、顏料和乙酸乙酯溶劑，PVDF樹脂、丙烯酸樹脂、顏料和乙酸乙酯 溶劑的重量份依次為20-28、8-12、8-18和50-60。 優選地，承力層為浸潤了含5-10重量％的鈦白粉乳液的聚氨酯膠液的芳香族聚 酯纖維織物，浸漬膠液后承力層厚度為0. 11?0. 12_，芳香族聚酯纖維織物的編織絲為經 緯向各200D絲，編織方法采用Panama織法。 優選地，所述充氣膜材料總厚度為0. 34-0. 36mm。 本專利技術提供的所述的充氣膜材料的制備方法如下：首先將承力層進行電暈及浸漬 含5-10重量％的鈦白粉乳液的聚氨酯膠液，收卷熟化后送至流延；雙面流延聚醚型TPU膜， 烘干后在表面輥涂PVDF，制得所述充氣膜材料。 優選地，所述方法包括以下步驟： 步驟一：首先是織布機采用panama織法對200D的芳族聚酯纖維進行15*15的編 織，編織好后經過水溶性PU定型劑對布料定型并干燥。 步驟二：將定型干燥好的芳族聚酯纖維布進行電暈處理，輸出電壓10KV ; 步驟三：將電暈處理后的纖維布進行反復浸漬聚氨酯膠液處理，上膠量控制在 l〇g/m2,上膠后經過溫度為100-1KTC，長度為10?15m的烘道； 步驟四：將步驟三得到的處理后的芳香族纖維布，雙表面流延加入色母料、抗菌劑 和抗UV劑的聚醚型TPU膜各100 μ m，流延后收卷熟化； 步驟五：將熟化后的TPU流延布雙表面輥涂配置好的PVDF膜5-10 μ m，并再次熟 化，即完成最終的充氣膜材料。 與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：實現了阻氣阻水性好、質輕高強、耐候性 好、具有自潔功能等性能，制備方法易于操作和控制。主要體現在以下幾個方面： 1、本專利技術涉及的，它的阻氣阻水性能主要 通過TPU膜來實現，較以前的PVC膜具有更好的阻氣性、耐候性、高頻焊接性、耐磨性和力學 性能。 2、本專利技術涉及的，采用的芳族聚酯纖維布 代替之前的滌綸或尼龍布，所得織物面密度僅為55?60g/m 2,具有更高的強度和更輕的質 量，受力變形小，與性能優異的TPU組合使用，可以提升建筑膜結構的安全性和提高建筑膜 結構的設計尺寸。 3、本專利技術涉及的，耐候層選用PVDF，具有 較好的耐候性和自潔功能，有效阻止內部材料的老化，并可以較長時間保持膜材料表面的 潔凈，且易清潔。 4、本專利技術涉及的，承力層選用的Panama 織物在與膜復合前，經定型膠水作浸漬處理，并經過電暈和反復浸膠，提高了織物的抗拉能 力，并有利于織物與TPU流延膜的復合，提高膜與布之間的剝離強度，提高膜材料的耐揉搓 性能。 5、本專利技術涉及的，承力層浸漬含 5% -10%的鈦白粉乳液聚氨酯膠液，可以減少紫外線對纖維布的輻射，保證承重層的力學 強度，提高材料壽命。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術一種輕質高強充氣膜材料的結構形式示意圖； 其中：1_耐候層，2-焊接阻隔層，3-承力層 圖2為本專利技術一種輕質高強充氣膜材料的制備方法流程圖。 【具體實施方式】 本專利技術提供的一種充氣膜材料由外至內分別由耐候層、焊接阻隔層、承力層、焊接 阻隔層、耐候層，同時具備質輕高強、阻氣阻水性好、耐候性好、自潔性優異的性能特點。 下面通過實施例對本專利技術做進一步說明。 該充氣膜材料的耐候層位于膜材料的最外層，以抵抗太陽強紫外線輻射和大氣及 環境腐蝕，所選用材質為聚偏氟乙烯（PVDF)薄膜，其構成為PVDF樹脂24重量份，丙烯酸樹 脂11重量份，顏料14重量份，乙酸乙酯溶劑55%本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種充氣膜材料，主要包括：耐候層(1)、焊接阻隔層(2)和承力層(3)，其特征在于：所述承力層(3)的雙面都依次接合所述阻隔層(2)和耐候層(1)，所述焊接阻隔層(2)通過流延工藝貼覆到所述承力層(3)上，所述耐候層(1)涂敷在所述焊接阻隔層(2)上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭齊紅，張麗嬌，楊永強，林康，任璐，王麗莎，馬云鵬，
申請(專利權)人：銥格斯曼航空科技集團有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11