一种飞艇囊体材料含氟薄膜铝层修复方法及应用与流程

1.本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种飞艇囊体材料含氟薄膜铝层修复方法及应用。


背景技术：

2.临近空间飞艇具有飞行轨道比卫星低，驻空时间比飞机长等优势，是理想的对地观测平台，与卫星、飞机相补充，可组成时空协调、全天时、全天候的对地观测系统，在军民两用领域具有重要战略意义。囊体材料是飞艇组成件中最主要的部分，在飞艇中占50％以上，囊体材料的好坏，直接决定飞艇驻留的高度、时间、载荷能力和寿命，是飞艇的关键部分。
3.目前，飞艇囊体材料一般由耐候层、阻气层、承力层和热封层等组成，是一种功能化的层压复合材料。飞艇工作环境为：昼夜温差大、大气密度低、臭氧浓度大、紫外等高能粒子作用强烈。较为有效措施是在囊体材料耐候层含氟化薄膜表面施加一层铝层，有利于提高囊体材料太阳光反射率，降低热吸收率，增强囊体材料热控能力。
4.囊体材料含氟薄膜表面铝层一般通过真空蒸镀获得。囊体材料在加工使用过程中会受到雨水、湿汽、揉搓、摩擦或其它人为因素的影响可能发生铝层脱落。在此情况下，应采取相应措施对铝层受损面进行修复。本发明采用含纳米银的水性芳香族聚氨酯
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聚乙二醇修复液对囊体材料受损铝层进行修复，本发明与传统金属喷漆体系上存在明显区别，不仅可最大限度保持材料性能，同时修复液配方不含有机溶剂，对环境不会产生污染。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题
6.本发明针对飞艇囊体材料在加工使用过程中含氟薄膜铝层脱落这一问题，提供了一种铝层快速修复方法。
7.为了解决技术问题本发明采用的技术方案
8.一种飞艇囊体材料含氟薄膜铝层修复方法，操作步骤如下：
9.1)修复前对修复处使用无水乙醇进行清洁；
10.2)采用150目～200目菱形线辊对铝层修复处辊涂修复液，辊涂后自然晾干12h至24h；
11.3)使用hmdi异氰酸酯和hdi固化剂实现加强固化。
12.进一步地，所述2)中的修复液为含纳米银的水性芳香族聚氨酯与聚乙二醇接枝共聚体系水溶液。
13.进一步地，所述聚乙二醇平均分子量为1000～2000，聚乙二醇接枝率45％～60％，纳米银尺寸为80～100nm。
14.进一步地，所述3)中的hmdi异氰酸酯和hdi固化剂两者混合质量比1∶5至1∶3，hmdi异氰酸酯和hdi固化剂占铝层修复液比例为5％～10％。
15.进一步地，所述2)中的线辊深度0.01mm，覆盖率为80％～95％。
16.进一步地，其中hdi固化剂为五官能度以上。
17.一种飞艇囊体材料含氟薄膜铝层修复方法的应用，修复蒙皮材料铝层基膜为聚氟乙烯(pvf)或聚偏二氟乙烯(pvdf)含氟化合物，基膜厚度15μm～35μm，铝层厚度为100埃至200埃。
18.本发明获得的有益效果
19.本发明提供的囊体材料铝层修复方法简便可行、快速有效，修复液不损伤囊体材料本体性能，更为重要的是整个辊涂工序不涉及有机溶剂，环保性良好。
附图说明
20.图1：囊体材料外表面铝层修复方法示意图，
21.其中：1
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辊涂，2
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铝层脱落处，3
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铝层，4
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膜基材，5
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囊体材料其它功能层。
具体实施方式
22.本发明采用含纳米银的水性芳香族聚氨酯
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聚乙二醇修复液对铝层脱落处进行修复。
23.该修复方案所用修复液为含纳米银的水性芳香族聚氨酯与聚乙二醇接枝共聚体系，聚乙二醇平均分子量为1000～2000，聚乙二醇接枝率45％～60％，纳米银尺寸为80～100nm；
24.使用hmdi异氰酸酯和hdi固化剂实现加强固化，两者混合质量比为1∶5至1∶3，含量为5％～10％，其中hdi固化剂为五官能度以上；
25.采用150目～200目菱形线辊对修复处辊涂一次，线辊深度0.01mm，覆盖率为80％～95％，便可获得较好的遮蔽效果，修复处材料增重仅为(5
‑
10)g/m2，辊涂前需对修复处使用无水乙醇进行清洁，辊涂后自然晾干12h至24h，无需喷涂光油；
26.囊体材料铝层基膜为聚氟乙烯(pvf)或聚偏二氟乙烯(pvdf)等含氟化合物，膜材料厚度15μm～35μm，铝层厚度为100埃至200埃；
27.修涂液成膜后与基膜附着良好，且囊体材料的拉伸强度、氦气透过率性能不受影响；
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70℃条件下冷冻2小时对材料铝层修复处进行揉搓，修复面不会产生龟裂、脱落等现象。
28.为使本发明所提出的技术方案的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图1，对本发明所提出的技术方案的实施例进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是所提出的技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.修复部位为囊体材料本体，该材料外表面的热反射层为含铝层的聚氟乙烯膜(pvf)，其中镀层厚度为100埃。采用纳米银修复液进行辊涂修复，修复液为含纳米银的水性芳香族聚氨酯与聚乙二醇接枝共聚水性体系，聚乙二醇平均分子量为1000，聚乙二醇接枝率60％，纳米银尺寸为80nm～100nm；使用hmdi异氰酸酯和hdi固化剂实现加强固化，两者混
合比例1∶5，质量分数为5％，其中hdi固化剂为六官能度；聚氟乙烯(pvf)膜材料厚度15μm；采用150目菱形线辊对修复处辊涂一次，线辊深度0.01mm，覆盖率为85％，获得较好的遮蔽效果，修复处材料增重仅为8g/m2，辊涂后自然晾干12h，无需喷涂光油。修复后囊体材料的拉伸强度为700n/cm，氦气透过率为0.5l/m2
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day
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atm，
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70℃条件下冷冻2小时对材料铝层修复处进行揉搓，修复面不存在龟裂、脱落等现象。
31.实施例2
32.修复部位为已加工成型的飞艇外表面，构成该飞艇的囊体材料外表面为含铝层的聚偏二氟乙烯(pvdf)，其中镀层厚度为150埃。采用纳米银修复液进行辊涂修复，修复液为含纳米银的水性脂肪族聚氨酯与聚乙二醇接枝共聚体系，聚乙二醇平均分子量为2000，聚乙二醇接枝率45％，纳米银尺寸为80nm～100nm。使用hmdi异氰酸酯和hdi固化剂实现加强固化，两者混合比例1∶3，质量分数为10％，其中hdi固化剂为七官能度；聚偏二氟乙烯(pvdf)膜材料厚度30μm；采用200目菱形线辊对修复处辊涂一次，线辊深度0.01mm，覆盖率为95％，获得较好的遮蔽效果，修复处材料增重仅为10g/m2，辊涂后自然晾干16h，无需喷涂光油。修复后囊体材料的拉伸强度为1050n/cm，氦气透过率为0.3l/m2
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day
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atm，
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70℃条件下冷冻2小时对材料铝层修复处进行揉搓，修复面不存在龟裂、脱落等现象。