水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜制备方法及聚氨酯复合膜制造方法及图纸

技术编号:38581305 阅读:15 留言:0更新日期:2023-08-26 23:26
本发明专利技术属于水下压缩空气储能、高分子材料技术领域,具体涉及水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜制备方法及聚氨酯复合膜,本复合膜包括依次铺设的聚氨酯夹网膜、胶粘剂、FEP膜。本方法包括以下步骤:步骤S1、通过共混、热压工艺制备聚氨酯夹网膜;步骤S2、将FEP粒料与改性粒子共混,通过熔融挤出制备FEP纯膜或FEP改性膜;步骤S3、使用处理液处理全FEP纯膜或FEP改性膜的一个面,再用水和乙醇清洗薄膜表面;步骤S4、将胶粘剂涂覆在FEP纯膜或FEP改性膜处理过的面,然后粘接到聚氨酯夹网膜的表面,并施加压力,静置固化,得到复合膜。本发明专利技术解决传统储气装置在海水中遭受生物污损问题,从而使储气装置的应用可以延伸至海水中,进一步推动水下压缩空气储能的发展。缩空气储能的发展。缩空气储能的发展。

【技术实现步骤摘要】
水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜制备方法及聚氨酯复合膜


[0001]本专利技术属于水下压缩空气储能、高分子材料
,具体涉及一种水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜制备方法及聚氨酯复合膜。

技术介绍

[0002]压缩空气储能作为最具发展潜力的大规模物理储能技术,是目前适应“双碳”目标要求,解决可再生能源间歇性问题的重要手段。
[0003]水下压缩空气储能利用水的静压特性实现压缩空气的等压存储和释放,具有系统效率高、储能规模灵活可变等优点,为未来海洋可再生能源的规模化存储提供了一种全新的思路和可行的技术方案。水下储气装置是实现水下压缩空气储能技术的关键。高分子材料具有强度高、耐酸碱腐蚀及耐磨等优点,可用来制作柔性储气气囊。
[0004]目前常采用PVC/TPU夹网布,橡胶涂层布等材料制备柔性储气装置,可存储或运输各类气体,该类材料具有优异的气密性,在阳光、热、氧气及其他化学物质侵蚀下能长期抗老化,同时具有宽泛的使用温度,高温下不流淌,低温下不脆裂,在

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80℃温度范围内正常使用。然而,柔性储气气囊将长期固定在海底,与目前主流储气气囊在空气环境中使用不同,克服自身浮力的同时,需具备优异的耐生物污损性能。几乎任何物体构件放入海水中,表面都会不同程度的发生生物附着现象,这极大限制了柔性储气设备的运行和寿命。
[0005]因此,有必要提供一种聚氨酯复合膜及其制备方法,解决传统储气装置在海水中遭受生物污损问题,从而使储气装置的应用可以延伸至海水中,进一步推动水下压缩空气储能的发展。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜制备方法及聚氨酯复合膜,用耐水解聚氨酯(TPU)夹网膜与全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)膜复合来制作水下储气装置,解决传统储气装置在海水中遭受生物污损问题,从而使储气装置的应用可以延伸至海水中,进一步推动水下压缩空气储能的发展。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜的制备方法,包括以下步骤:步骤S1、制备聚氨酯夹网膜:通过共混、热压工艺制备聚氨酯夹网膜;步骤S2、制备全氟乙烯丙烯共聚物膜:全氟乙烯丙烯共聚物膜包括全氟乙烯丙烯共聚物纯膜和全氟乙烯丙烯共聚物改性膜;当制备全氟乙烯丙烯共聚物纯膜时,直接通FEP粒料通过熔融挤出制备全氟乙烯丙烯共聚物纯膜;当制备全氟乙烯丙烯共聚物改性膜时,将FEP粒料与改性粒子共混,再通过熔融挤
出制备全氟乙烯丙烯共聚物改性膜;步骤S3、对全氟乙烯丙烯共聚物膜进行处理:使用预处理液处理全氟乙烯丙烯共聚物纯膜或全氟乙烯丙烯共聚物改性膜的一个面,经过预处理液处理后的面,再用水和乙醇清洗;步骤S4、制备水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜:将胶粘剂涂覆在全氟乙烯丙烯共聚物纯膜或全氟乙烯丙烯共聚物改性膜处理过的面,然后粘接到聚氨酯夹网膜的表面,并施加压力,静置固化,得到水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜。
[0008]作为本专利技术的进一步优选,步骤S3中所述预处理液处理全氟乙烯丙烯共聚物纯膜或全氟乙烯丙烯共聚物改性膜的时间为1~20min;所述预处理液包括以下组分四氢呋喃、1,3

二甲基
‑2‑
咪唑啉酮、钠、萘;所述预处理液中四氢呋喃、1,3

二甲基
‑2‑
咪唑啉酮、钠、萘质量比为0~90:0~90:1~5:5~15,且所述预处理液中各组分质量比和为100%。
[0009]还提供了一种水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜,聚氨酯复合膜包括依次铺设的聚氨酯夹网膜、胶粘剂、全氟乙烯丙烯共聚物膜。
[0010]作为本专利技术的进一步优选,所述聚氨酯夹网膜原料为聚氨酯膜材和纤维织布。
[0011]作为本专利技术的进一步优选,所述聚氨酯夹网膜为多层结构,多层结构由聚氨酯膜材和纤维织布间隔布置,且间隔布置层数为单数,同时最上层和最下层均为聚氨酯膜材。
[0012]作为本专利技术的进一步优选,所述聚氨酯膜材采用耐水解聚醚型聚氨酯制成;所述纤维织布采用能增强拉伸强度的纤维织物制成。
[0013]作为本专利技术的进一步优选,所述聚氨酯夹网膜厚度为1.5mm~3mm;所述全氟乙烯丙烯共聚物膜厚度为10~100μm。
[0014]作为本专利技术的进一步优选,所述胶粘剂可采用聚氨酯类胶粘剂或丙烯酸酯类胶粘剂或环氧树脂类胶粘剂或聚酰胺类胶粘剂。
[0015]作为本专利技术的进一步优选,所述全氟乙烯丙烯共聚物膜中共聚体六氟丙烯的含量范围为12~15%,熔点240~270℃。
[0016]作为本专利技术的进一步优选,所述全氟乙烯丙烯共聚物膜可以为全氟乙烯丙烯共聚物纯膜或全氟乙烯丙烯共聚物改性膜。
[0017]通过以上技术方案,相对于现有技术,本专利技术具有以下有益效果:1、本专利技术提供一种水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜,所述复合膜具有优异的抗生物污损性能,能长期在水下使用;2、本专利技术通过对FEP膜的表面处理,增加了FEP膜和聚氨酯夹网膜的粘结强度,避免了FEP膜使用过程中的剥离;3、本专利技术提供一种水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜的制备方法,所述制备方法符合现有生产聚氨酯夹网膜的成套设备,产业化程度高。
附图说明
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0019]图1是本专利技术水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜的整体结构剖面示意图;
图2是本专利技术水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜的制备方法工艺流程图;图3是本专利技术实施例1制备所得水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜的整体结构剖面示意图。
[0020]图中:1、聚氨酯夹网膜;2、胶粘剂;3、全氟乙烯丙烯共聚物膜;4、聚氨酯;5、纤维织布。
实施方式
[0021]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本专利技术的基本结构,因此其仅显示与本专利技术有关的构成。
[0022]本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度,因此不能理解为对本专利技术的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案,并不限制本专利技术的保护范围。
实施例
[0023]本实施例提供一种优选实施方案,一种水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜,如图1所示,包括依次铺设的聚氨酯夹网膜、胶粘剂、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)膜。
[0024]上述聚氨酯夹网膜原料为聚氨酯膜材和纤维织布。所述聚氨酯膜材采用耐水解聚醚型聚氨酯制成;所述纤维织布采用能增强拉伸强度的纤维织物制成,所述纤维织物为涤纶、锦纶、腈纶、尼龙等,但不仅限于所列举的种类,能增强拉伸强度的其他种类纤维织物同样适用。
[0025]具体地,上述聚氨酯夹网膜为多层结构,多层本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1、制备聚氨酯夹网膜:通过共混、热压工艺制备聚氨酯夹网膜;步骤S2、制备全氟乙烯丙烯共聚物膜:全氟乙烯丙烯共聚物膜包括全氟乙烯丙烯共聚物纯膜和全氟乙烯丙烯共聚物改性膜;当制备全氟乙烯丙烯共聚物纯膜时,直接将FEP粒料通过熔融挤出制备全氟乙烯丙烯共聚物纯膜;当制备全氟乙烯丙烯共聚物改性膜时,将FEP粒料与改性粒子共混,再通过熔融挤出制备全氟乙烯丙烯共聚物改性膜;步骤S3、对全氟乙烯丙烯共聚物膜进行处理:使用预处理液处理全氟乙烯丙烯共聚物纯膜或全氟乙烯丙烯共聚物改性膜的一个面,经过预处理液处理后的面,再用水和乙醇清洗;步骤S4、制备水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜:将胶粘剂涂覆在全氟乙烯丙烯共聚物纯膜或全氟乙烯丙烯共聚物改性膜处理过的面,然后粘接到聚氨酯夹网膜的表面,并施加压力,静置固化,得到水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜。2.根据权利要求1所述的水下柔性储气装置用聚氨酯复合膜的制备方法,其特征在于:步骤S3中所述预处理液处理全氟乙烯丙烯共聚物纯膜或全氟乙烯丙烯共聚物改性膜的时间为1~20min;所述预处理液包括以下组分四氢呋喃、1,3

二甲基
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咪唑啉酮、钠、萘;所述预处理液中四氢呋喃、1,3

二甲基
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咪唑啉酮、钠、萘质量比为0~90:0~90:1~5:5~15,且所述预处理液中各组分质...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏旭刘长春徐玉杰张华良陈海生李文凯刘俊杰
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所
类型:发明
国别省市:

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