[發明專利]一種利用平板硫化設備的熱塑性聚氨酯構件整體成型方法

有效

• 申請號: 201810617020.1
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108943515B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 李猛;張萬欣;冉倩;劉東岳;陳兵勇;王凡;羅詩瑤;楊洪瑞;畢珊珊
• 申請（專利權）人: 中國航天員科研訓練中心
• 主分類號: B29C33/00
• 分類號: B29C33/00;B29C33/76;B29C35/02;B29K75/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

一種利用平板硫化設備的熱塑性聚氨酯構件整體成型方法，在構件制備過程中，通過模具預熱、填膜、合模、二次加熱、保壓冷卻、脫模等步驟，使得熱塑性聚氨酯在相對密閉的模具型腔中定型，且模具在制品定型前保持在100℃以上使得水汽蒸發，模具保持在干燥環境中，避免了聚氨酯材料產生光解或水解。最終制品能夠保持與原膜材基本一致的物化性能，不會產生由于二次加工帶來的材料性能損失。通過本發明的方法得到的熱塑性聚氨酯構件為整體結構，沒有粘接縫與粘接條，整體厚度均勻，減小了構件的重量，同時由于聚氨酯材料在拼接使用時接縫處的強力大大低于材料本身的強力，整體成型明顯提高了構件的結構強度、氣密性、承壓能力與構件的使用壽命。

技術領域

本發明涉及個體防護服裝及氣密結構制造技術領域，尤其涉及一種熱塑性聚氨酯薄壁構件的整體成型制備方法。

背景技術

個體防護服裝是針對人在脫離正常生存環境時，為人提供呼吸防護、熱防護、氣壓防護，并能使人具有一定活動能力的一類服裝。這類服裝通常需要有完整的或局部完整的氣密性結構，用于保持人體表面的氣體壓力，并在人口鼻區提供合適的氧氣分壓以供人實現正常呼吸。由于人體的不規則結構，這種氣密性結構通常采用橡膠或塑料材料制膜后通過粘接成型，例如潛水服采用丁基膠布裁切后再粘接成型、航天服采用天然膠片裁切后再粘接成型、登山服采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯或聚氨酯等膜材裁切后高頻焊接成型。

此類結構的產品制造通常是將具有氣密性的材料制作成平面膜材，再根據服裝結構進行打版、裁切下料、用膠粘或加熱的方法拼接成型。而這種成型過程，對結構的密封性會造成一定的損失，同時帶來結構強度的降低和結構重量的增加。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用平板硫化設備的熱塑性聚氨酯構件整體成型方法，以提升熱塑性聚氨酯構件制品的氣密性、承壓能力、結構可靠性和使用壽命等性能。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種利用平板硫化設備的熱塑性聚氨酯構件整體成型方法，包括如下步驟：

步驟1：選取熱塑性聚氨酯膜材；

步驟2：制備模具，所述模具包括模芯、上模腔和下模腔；

步驟3：用平板硫化機制作所述熱塑性聚氨酯構件。

進一步地，所述步驟1中選擇均勻厚度的熱塑性聚氨酯膜材，膜材的厚度按照所述構件最大厚度的1.2～1.5倍進行選取。

進一步地，所述步驟2中選用3Cr2Mo塑料模具鋼制作模芯、上模腔和下模腔；模芯的外表面按照所述構件內壁的結構與尺寸設計；上、下模腔的內凹面按照所述構件外壁的結構與尺寸設計。

進一步地，所述步驟3進一步包括如下步驟：

步驟3.1：模具預熱

將模芯置入下模腔，合攏上模腔形成整體模具；將模具放入平板硫化機，對模具進行預加熱；

步驟3.2：填膜準備

將加熱后的模具從平板硫化機中取出，對其進行風冷或自然降溫；

步驟3.3：填膜

將上模腔取下，吊起模芯，在下模腔中平鋪熱塑性聚氨酯膜材；然后放下模芯，壓在下模腔的膜材上；再在模芯上方平鋪熱塑性聚氨酯膜材；再將上模腔扣在帶有膜材的模芯上，形成在模具內充滿膜材的整體模具；

步驟3.4：合模

將模具放入平板硫化機，通過平板硫化機對模具進行二次加熱，同時對模具加壓；

步驟3.5：保壓冷卻

在模具達到熱塑性聚氨酯的流變溫度點時，關閉平板硫化機的加熱，保持壓力不變，對平板硫化機進行風冷；