[實(shí)用新型]一種高阻隔高性能復(fù)合材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820079807.9
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN201244938Y
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高誠賢;曹明華;李俊德;葛慧憲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國紡織科學(xué)研究院;中紡新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B7/12
• 分類號: B32B7/12;B32B27/06;B32B27/40;B32B27/36;B32B15/04;B32B15/09
• 代理公司: 北京元中知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王明霞;孫念萱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種高阻隔高性能復(fù)合材料，具體地說涉及一類航空、航天領(lǐng)域適用的新型復(fù)合材料。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)我們所熟知的高阻隔性材料多用于包裝、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，但適用于航空、航天領(lǐng)域的高阻隔性材料還不能真正滿足要求。航空用高性能薄膜材料一般要求其具有耐熱性、阻燃性、耐低溫性、高強(qiáng)度低重量、絕緣防水防潮等性能，現(xiàn)在市場上的薄膜材料很難兼顧這些性能。有的薄膜材料在保證低氣體滲透率的情況下，往往質(zhì)量過重或厚度超標(biāo)，不能滿足輕質(zhì)的要求；有的薄膜材料能滿足阻燃耐熱性等其他物理性能要求，但其強(qiáng)度和低氣體滲透率又不能達(dá)到要求，此前出現(xiàn)了一些復(fù)合膜，但其都是應(yīng)用在民用如農(nóng)膜或防水材料，這些薄膜材料因其沒有足夠的阻燃性以及耐熱性能等，而無法滿足航空用膜的要求。航空上應(yīng)用較廣的現(xiàn)金復(fù)合材料主要有樹脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和碳/碳復(fù)合材料、功能復(fù)合材料等。如FR2877016公開了一種陶瓷基復(fù)合材料，WO0103916公開了一種適用于航空領(lǐng)域的耐火絕緣材料等，但這些生產(chǎn)成本都較高。

中國專利ZL200420062969.3提供了一種高阻隔冷成型鋁膜，由尼龍膜層、粘合劑層、阻隔層鋁箔、粘合劑層和聚乙烯類共聚物層依次復(fù)合構(gòu)成的層疊體。但這種高阻隔冷成型鋁膜主要用于食品、工業(yè)化學(xué)品、藥品等行業(yè)的物品包裝，無法滿足航空領(lǐng)域的特殊要求。

中國專利ZL02222387.8提供了一種航空用高性能復(fù)合膜，由浸膠的尼龍纖維織網(wǎng)與涂膠的合成阻燃高分子膜復(fù)合而成，合成高分子膜為聚酰亞胺膜或聚氟乙烯或阻燃聚酯薄膜，本實(shí)用新型具有耐熱性、阻燃性、絕緣性以及低重量高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，雖然能滿足航空領(lǐng)域的特殊要求。但由于尼龍纖維自身具有彈性模數(shù)低、吸水性大、低溫沖擊強(qiáng)度低以及吸水后變形等缺點(diǎn)，而使得該航空用高性能復(fù)合膜的使用受到了一定的限制。

因此，現(xiàn)有高阻隔高性能材料在航空、航天領(lǐng)域應(yīng)用中還存在著缺陷，我國的航空、航天領(lǐng)域高阻隔性材料還不能滿足要求。目前，我國這一類材料的應(yīng)用主要依賴于進(jìn)口。

本實(shí)用新型發(fā)明人經(jīng)過大量的研究和試驗(yàn)后研制出了一種高阻隔高性能復(fù)合材料。該復(fù)合材料可以在較輕質(zhì)量的情況下保證較低的氣體滲透率和良好的力學(xué)性能和抗疲勞性，能夠真正適應(yīng)航空、航天領(lǐng)域?qū)Ω咦韪粜圆牧系膽?yīng)用需求，從而完成了本實(shí)用新型。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高阻隔高性能復(fù)合材料，該復(fù)合材料可以在較輕質(zhì)量的情況下保證較低的氣體滲透率和良好的力學(xué)性能和抗疲勞性，能夠真正適應(yīng)航空、航天領(lǐng)域?qū)Ω咦韪粜圆牧系膽?yīng)用需求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種高阻隔高性能復(fù)合材料，其特征在于，所述的高阻隔高性能復(fù)合材料是由聚氟乙烯薄膜層1、粘合劑層2、聚酯鍍鋁膜層3、粘合劑層4和芳綸織物層5依次復(fù)合構(gòu)成的層疊體。

本實(shí)用新型所提供的高阻隔高性能復(fù)合材料具有多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，在多層復(fù)合結(jié)構(gòu)中選擇具有高模量、高斷裂強(qiáng)度、低熱收縮率和低斷裂伸長率等優(yōu)異性能的芳綸作為增強(qiáng)纖維材料，選擇耐候性、機(jī)械性能、電性能、化學(xué)性能和防污性、阻氣性好、防護(hù)性能優(yōu)異的聚氟乙烯薄膜作為耐候?qū)樱虚g通過粘合劑加附鍍鋁薄膜來提高材料的阻氣性能和阻擋紫外線的性能。本實(shí)用新型所提供的材料不僅兼具低氣體滲透率、輕質(zhì)的特點(diǎn)，而且具有良好的力學(xué)性能、抗疲勞性和極好的耐候性。

本實(shí)用新型所述的高阻隔高性能復(fù)合材料還包括一層聚氨酯涂層6，所述聚氨酯涂層6在芳綸織物層5相對于粘合劑層4的一面。本實(shí)用新型中，在芳綸織物層5相對于粘合劑層4的一面涂布一層聚氨酯涂層，以利于后加工處理。

本實(shí)用新型所提供的高阻隔高性能復(fù)合材料，其中，所述的聚氟乙烯薄膜層的厚度為25～38um，所述的聚酯鍍鋁膜層的厚度為15～20um，所述的芳綸織物層的厚度為200～220um。

在多層復(fù)合材料中，倘若每一層的厚度不均勻，不但會影響到復(fù)合材料各處的拉伸強(qiáng)度、阻隔性、耐撓性等，還會影響材料的后續(xù)加工。只有復(fù)合材料每一層的厚度均勻，它的拉伸強(qiáng)力、阻隔性、撕裂強(qiáng)度以及耐撓性才能提高；另外，對復(fù)合材料每一層的厚度采取合理的控制，不但提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能降低材料的消耗，提高生產(chǎn)效率。本實(shí)用新型發(fā)明人經(jīng)過多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)所述的聚氟乙烯薄膜層的厚度為25～38um，所述的聚酯鍍鋁膜層的厚度為15～20um以及所述的芳綸織物層的厚度為200～220um時，本實(shí)用新型的高阻隔高性能復(fù)合材料拉伸強(qiáng)力、阻隔性、撕裂強(qiáng)度以及耐撓性優(yōu)異。