本發明公開了一種囊體材料、囊體、浮空器及囊體材料的制備方法。其中，該囊體材料包括承力層和TPU涂層，承力層通過溶劑型雙組份聚氨酯膠黏劑與TPU涂層相結合，TPU涂層為兩層或多層，且相鄰的兩層TPU涂層為組分或含量不同的TPU涂層。應用本發明的技術方案，TPU涂層的使用可以提高囊體材料的耐揉搓性能及阻隔性，承力層通過溶劑型雙組份聚氨酯膠黏劑與TPU涂層相結合，極大地提高了承力層與TPU涂層粘接強度，從而實現囊皮的外焊接；TPU涂層為兩層或多層，且相鄰的兩層TPU涂層為組分或含量不同的TPU涂層，這樣可以極大地提高囊體材料的阻隔性及耐揉搓性能。

技術領域

本發明涉及航空航天技術領域，具體而言，涉及一種囊體材料、囊體、浮空器及囊體材料的制備方法。

背景技術

浮空器通過內部充滿輕于空氣的氣體提供靜升力，可在地球平流層及其以下空域實現駐空停留，在對地觀測、導彈預警、通信中繼、航空旅游等軍民領域具有廣泛的應用前景。囊體材料作為浮空器的主體結構材料，通常由耐候層、阻隔層、承力(織物)層復合而成，其主要性能指標包括強度、阻隔性、耐候性、可加工性能等。其中，阻隔層的氦氣阻隔性能直接決定了浮空器的駐空時間以及維護使用成本。

目前，囊體材料制備前期通常用層壓方式，將鍍鋁PET或蒸鍍氧化物改性的PET作為阻隔層與高性能織物復合制作囊體材料，此種材料雖然阻隔性能好，但是不耐揉搓，一經加工后透氦率從30～50ml/(m2.day.atm)升到1000ml/(m2.day.atm)以上，而且不能外焊接。還有使用流延的方式，將TPU與PA6共擠出，也有用聚乙烯醇或氧化石墨烯改性TPU，這些方式雖然可以提高囊體材料的耐揉搓性能，但是不能外焊接、厚度難以減薄而且添加物聚乙烯醇不耐水解，氧化石墨烯價格高、難以分散取向成為層狀。

發明內容

本發明旨在提供一種囊體材料、囊體、浮空器及囊體材料的制備方法，以解決現有技術中氣體阻隔層耐揉搓性較差、不能外焊接的技術問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種囊體材料。該囊體材料包括承力層和TPU涂層，承力層通過溶劑型雙組份聚氨酯膠黏劑與TPU涂層相結合，TPU涂層為兩層或多層，且相鄰的兩層TPU涂層為組分或含量不同的TPU涂層。

進一步地，TPU涂層由TPU涂料制備而成，TPU涂料包括芳香族聚醚TPU、芳香族聚酯TPU、脂肪族聚醚TPU、脂肪族聚酯TPU或芳香族碳酸酯TPU及其良溶劑，良溶劑為甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一種或多種。

進一步地，設置在最外面的TPU涂層中添加有白色顏料，白色顏料為二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鋅和滑石粉中的一種或多種。

進一步地，白色顏料的添加量為TPU涂料質量的3～10％。

進一步地，TPU涂層的厚度為10μm～60μm。

進一步地，承力層為芳綸纖維布、聚酯纖維布、超高分子量聚乙烯纖維、PBO纖維布或PIPD纖維布。

根據本發明的另一個方面，提供一種制備囊體材料的制備方法。該制備方法包括以下步驟：S1，提供承力層，并在承力層的一面涂覆溶劑型雙組份聚氨酯膠黏劑；以及S2，在涂覆有溶劑型雙組份聚氨酯膠黏劑的承力層上設置兩層或多層TPU涂層，且相鄰的兩層TPU涂層采用組分或含量不同的涂布液涂進行涂覆形成。

進一步地，S2包括：在涂覆有溶劑型雙組份聚氨酯膠黏劑的承力層上涂覆TPU涂層，或待溶劑型雙組份聚氨酯膠黏劑干后采用干法層壓貼合的方式設置TPU涂層。