[發明專利]整體式超薄超高壓氣囊及其制備方法

有效

• 申請號: 201610189820.9
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105835385B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 徐立新;李春霞;邱召明;張軍巖;許德勝
• 申請（專利權）人: 煙臺泰普龍先進制造技術有限公司
• 主分類號: B29D22/02
• 分類號: B29D22/02;F17C1/04
• 代理公司: 煙臺智宇知識產權事務所(特殊普通合伙)37230
• 代理人: 李增發

技術領域

本發明涉及整體式超薄超高壓氣囊及其制備方法，可廣泛用于船舶上下水、重物搬運、氣盾壩、深海打撈等領域。

背景技術

氣囊的用途眾多，在日常生活中非常常見，例如汽車中的安全氣囊、生產中所用的船上下水氣囊、救援中的打撈氣囊等等。現有氣囊基本采用機織布涂覆聚酯、PVC等熱塑性材料經過簡單的縫合制備或者采用硫化橡膠工藝制備片材后經膠黏劑粘結而成，采用簡單縫合工藝制備的氣囊強度低，縫合處針眼漏氣，氣密性差，工作時間短，需外界補充氣體，而采用硫化橡膠工藝制備的氣囊同樣強度低，不耐壓，安全性差，且硫化橡膠后厚度大，不易折疊，存儲困難，還存在橡膠老化等缺點，難以應用于需要高強耐高壓、耐磨損、氣密性優、減震緩沖性能好、可折疊、使用壽命長等領域。

專利CN 104595691 A 分體超高壓氣囊將加強材料與氣密材料分體制造，雖然方便更換氣密材料，但是在大尺寸氣囊中在折疊中易起皺，快速充氣會導致氣密結構打開困難，瞬間承壓較大而發生破損。

專利CN 104908347 A 一種用平板硫化機加溫加壓硫化的超高壓氣囊硫化粘結后進行纏繞，增大了承載力，但是工藝復雜，只能制備尺寸規則的氣囊，對一些特殊領域用異型超高壓氣囊無能為力。

專利CN 104908347 A 一種預制減震超高壓氣囊及其生產工藝中超高壓氣囊能夠承壓為1-5個大氣壓，而在許多應用領域要求氣囊能夠承受60個左右的大氣壓。

另外，目前尚未見市售整體超薄超高壓氣囊，可反復充氣使用，用于深水打撈、重物搬運、防汛救災等領域。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種整體式超薄超高壓氣囊及其制備方法。

這種整體式超薄超高壓氣囊，包括外袋與內膽，所述的外袋采用高強纖維通過整體編織方式制成，編織時預留一口作為進排氣口的外層；所述的內膽采用熱塑性材料、以外袋的內壁為模具通過吹塑方式制成，吹塑完成后自然帶有一口作為進排氣口內層。

制備所述的整體式超薄超高壓氣囊的方法，包括如下步驟：

步驟a、采用高性能纖維按照設計形狀和尺寸進行整體編織，得到狀如柔性布兜的外袋；

步驟b、將外袋的口安裝于吹塑機出料口處，并對外袋進行充氣使其充分展開，此時充氣量與從外袋的體壁逸出的氣量達到平衡；

步驟c、在吹塑機中加入熱塑性材料進行吹塑，隨著吹制出的氣密性囊狀內膽的逐漸膨脹，內膽的外壁與外袋的內壁逐漸靠近，在內膽的外壁與外袋的內壁接觸后，由于內膽仍存在膨脹的趨勢但受到外袋如同模具的阻擋時，二者之間產生一定的作用力，同時由于此時熱塑性材料處于半熔融狀態，內膽的外壁與外袋的內壁無間隙緊密粘附在一起。先分體后整體制造氣囊，是為確保外袋能夠承受高壓，內膽保證氣密性，避免了分體氣囊在充氣過程中內袋不能及時打開而承受高壓發生破損，因此將內膽與外袋進行復合成為整體。

進一步地，所述外袋采用高強纖維整體編織而成，所述高強纖維為對位芳綸或聚芳酯或錦綸纖維，不同纖維型號編織的不同規格的外袋承受壓力不同，以對位芳綸為例，規格為400-3000D，強度大于15cN/Dtex，伸長率為2.5～5%，編織后機織布克重為80～400g/m²，承壓可達到4～8MPa。

進一步地，外袋克重為50～400g/m²，氣囊克重為80～800g/m²，厚度為0.2～1.5mm，承壓2～8MPa。

進一步地，所述的高強纖維表面浸漬一層樹脂膠膜，所述樹脂為熱塑性材料，包括聚乙烯，聚乙烯醇或聚氨酯。采用浸膠纖維整體編織外袋，不僅能夠保證在編織的過程中纖維不分散，保證編織后纖維不滑移，提高外袋與內膽的粘結強度，同時有利于在后期內膽吹塑中外袋能較好的保持充分展開狀態。

進一步地，所述的內膽材料包括聚乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇或聚氨酯。

進一步地，根據權利要求1所述的整體式超薄超高壓氣囊，其特征在于：所述的內膽中放置氣體發生器或發氣劑。

進一步地，所述的進排氣口上安裝密封法蘭，密封法蘭連接外部充/排氣裝置。

進一步地，在制備方法的步驟c中，在內膽的外壁與外袋的內壁接觸后，提高進入內膽中氣體的溫度和壓力，以提高內膽的外壁與外袋的內壁之間的粘附力。

進一步地，還包括一與內膽的空腔相連的減壓裝置，防止承壓過大時發生爆破，對人民財產安全造成損傷。