一种航空用薄膜复合材料制造技术

本发明专利技术提供了一种航空用薄膜复合材料，包括从上而下依次设置的乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种航空用薄膜复合材料


[0001]本专利技术涉及一种航空材料，特别涉及一种航空用薄膜复合材料。

技术介绍

[0002]飞机机舱内所有的加压部位，从鼻坠部到尾部，都会安装隔音/隔热绝缘材料。这些隔音隔热绝缘材料是飞机上用量最大的复合材料，其除了重量、体积、隔音、隔热、减振、防腐蚀等要求外，还要求兼有耐高低温、水汽阻隔、阻燃等性能。因此，航空用隔音/隔热材料都必须复合一层包覆膜对其进行功能性保护。
[0003]包覆膜是由聚合物膜、阻隔层、粘合剂和支撑层组成的薄膜复合结构，主要起到防尘、阻燃、减少水汽透过的作用。目前，聚合物膜主要有聚氟乙烯(PVF)、聚酰亚胺(PI))、聚醚醚酮(PEEK)等。PVF薄膜的阻燃等级为HB，PEEK和PI更加耐燃，然而其抗压强度低，断裂韧性差，耐损伤性低以及加工性能不佳。
[0004]中国专利ZL201721635249.5公开了一种航空内饰用薄膜复合材料，包含材料层、铝箔层和网格层，材料层的材料为PVDF、PVF或PEEK中的一种或几种的组合，材料层的厚度为18～25微米，铝箔层的厚度为6.5～12微米。PVDF和PVF薄膜的阻燃性有限，必须通过使用微米级别的铝箔来提升，导致复合材料面密度相对较高，还存在断裂韧性差等问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种具有质轻、优异的阻隔、阻燃、低烟雾释放、耐冲击、耐老化、耐化学腐蚀等性能航空用薄膜复合材料。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种航空用薄膜复合材料，包括从上而下依次设置的乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)薄膜层、粘剂层和增强纤维网格层，所述航空用薄膜复合材料的水汽透过率为0.1g/m2·
24h～4g/m2·
24h，剥离强度为2N/m～6N/m。
[0008]优选地，所述航空用薄膜复合材料的水汽透过率为0.5g/m2·
24h～2g/m2·
24h。
[0009]所述航空用薄膜复合材料的面密度为20g/m2～60g/m2，优选为34g/m2～50g/m2。
[0010]所述航空用薄膜复合材料的顶破强度为100kPa～250kPa，优选为150kPa～250kPa。
[0011]由于ECTFE分子中的氟、氯原子均有疏水性，不会形成氢键；同时分子结构中的C
‑
Cl键增强了分子极性、刚性和耐蠕变性，降低了分子链段的自由运动。综合以上原因，导致气体分子和水分子很难在ECTFE分子中移动，从而使其具有优良的水气阻隔性能。采用ECTFE薄膜制备复合材料可以省去阻隔层，以此有效降低薄膜复合材料的面密度。
[0012]所述ECTFE薄膜是以ECTFE树脂为基材，通过挤出机、过滤器、熔体计量泵、流延模具后流延收卷或者进一步双向拉伸，得到ECTFE薄膜。
[0013]优选地，所述ECTFE薄膜先进行表面处理，以有效提高表面张力。所述ECTFE薄膜表面处理方法可以是酸性刻蚀法、钠
‑
萘络合物化学处理、火焰处理、等离子体处理或电晕处
理中的至少一种。表面处理后的ECTFE薄膜的表面张力为40mN/m～56mN/m，能够很好地与增强纤维网格层复合，满足剥离强度的要求。
[0014]所述ECTFE薄膜厚度为8μm～60μm，优选为10μm～30μm，更有选为15μm～25μm。
[0015]所述粘剂层厚度为3μm～5μm。所述粘剂选自酯溶性聚氨酯、醇溶性聚氨酯或水性双组分复合胶中的至少一种。
[0016]所述增强纤维网格层是由纤维丝束编织而成。所述纤维选自芳纶纤维、聚酯纤维和尼龙纤维中的至少一种。每股纱线纤度为100D～250D，网格间距为2mm～5mm；优选地，纱线纤度150D～200D、网格间距为2.5mm～3mm。
[0017]具体地，所述航空用薄膜复合材料包括从上而下依次设置的ECTFE薄膜层、镀氧化铝层、粘剂层和增强纤维网格层，所述航空用薄膜复合材料的水汽透过率为0.5g/m2·
24h～2g/m2·
24h，剥离强度为2N/m～6N/m。
[0018]所述镀氧化铝层厚度为0～100nm，优选为20nm～60nm，更优选为20nm～40nm。所述镀氧化铝层厚度仅为普通铝箔厚度的1/1000，具有优良的耐折性和柔韧性，相比于表面光滑的铝箔，镀氧化铝层更有利于与增强尼龙网格层的复合，通过粘剂层进行复合，能够有效提升航空用薄膜复合材料的剥离强度。
[0019]所述镀氧化铝层是采用真空镀膜工艺镀在ECTFE薄膜层表面，具体包括以下步骤：在高真空状态下，通过高温将氧化铝气化蒸发沉淀到ECTFE薄膜表面上，从而得到镀氧化铝ECTFE薄膜。
[0020]上述步骤中，所述氧化铝的纯度为99.9％及以上，气化温度为1100℃～1200℃。
[0021]再与纳米级别的镀氧化铝复合，水汽阻隔率得到进一步地增强。
[0022]本专利技术还提供上述任一所述航空用薄膜复合材料的制备方法，具体步骤如下：
[0023]先在ECTFE薄膜表面涂覆一层粘剂，再通过复合机与增强纤维网格布进行复合，得到薄膜复合材料。
[0024]根据上述航空用薄膜复合材料的制备方法，优选地，所述复合机的复合辊温度为60℃～110℃，复合时间为3min～10min。
[0025]当所述航空用薄膜复合材料增加一层镀氧化铝层时，将所述镀氧化铝层镀在ECTFE薄膜层表面后，再在镀氧化铝层涂上一层粘剂，通过复合机与增强纤维网格布进行复合，得到航空用薄膜复合材料。
[0026]本专利技术所述航空用薄膜复合材料可以用作航空隔音隔热材料包覆膜。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0028]1、本专利技术采用的ECTFE薄膜具有优异的水汽阻隔性、耐高低温性和机械性能，所制备的航空用薄膜复合材料可以省去阻隔层，且具有更宽的温度适用范围，更好的加工性能、抗压强度、断裂韧性和耐损伤性等。
[0029]2、本专利技术所述航空用薄膜复合材料具有质轻、优异的阻隔、阻燃、低烟雾释放、耐冲击、耐老化、耐化学腐蚀等性能。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例来对本专利技术进行进一步说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的
所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0031]实施例1
[0032]将100份ECTFE树脂通过双螺杆挤出机、过滤器、熔体计量泵、模具挤出到流延辊冷却定型，得到25μm厚的ECTFE流延薄膜，表面张力为32mN/m。再将ECTFE流延薄膜进行电晕处理，制得的ECTFE流延薄膜的表面张力为56mN/m。
[0033]使用复合机将ECTFE薄膜的表面涂覆一层10μm的酯溶性双组份聚氨酯，再与增强尼龙网格材料(2#网格层)复合，复合温度为95本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空用薄膜复合材料，其特征在于：包括从上而下依次设置的ECTFE薄膜层、粘剂层和增强纤维网格层，所述航空用薄膜复合材料的水汽透过率为0.1g/m2·
24h～4g/m2·
24h，剥离强度为2N/m～6N/m。2.根据权利要求1所述的薄膜复合材料，其特征在于：所述航空用薄膜复合材料的面密度为20g/m2～60g/m2，顶破强度为100kPa～250kPa。3.根据权利要求1所述的薄膜复合材料，其特征在于：所述ECTFE薄膜厚度为8μm～60μm，表面张力为40mN/m～56mN/m。4.根据权利要求1所述的薄膜复合材料，其特征在于：所述粘剂层厚度为3μm～5μm，所述粘剂选自酯溶性聚氨酯、醇溶性聚氨酯或水性双组分复合胶中的至少一种。5.根据权利要求1所述的薄膜复合材料，其特征在于：所述增强纤维网格层是由纤维丝束编织而成，网格间距为2mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：常怀云，马培良，郑红亚，刘伟，张艳中，
申请(专利权)人：中化蓝天集团有限公司，
类型：发明
国别省市：