一种柔性气液隔离复合材料及其成型方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性气液隔离复合材料及其成型方法，该复合材料包括至少一层功能结构层，各功能结构层均由流状原材料在定型基体表面逐层粘附并固化而成，单层功能结构层为气液隔离层、液体增强层、老化增强层、防辐射层、物理增强层、液体

【技术实现步骤摘要】
一种柔性气液隔离复合材料及其成型方法


[0001]本专利技术涉及高性能电容器
，特别是涉及一种柔性气液隔离复合材料。

技术介绍

[0002]在科研、军工、新能源、医药等领域，一些特定的材料加工、存储和一些特定加工工艺的开展都具有特殊的要求，需要在一个相对纯净的密闭空间中进行，如惰性气体环境(氮气，氦气等)和真空环境。同时，其加工工艺会涉及到多种有毒有害化学品。在构建这种密闭空间的材料中，对于柔性材料的要求最为严苛，即需要该柔性材料具备优良的柔性、气密性、耐化学品性、防辐射性、耐老化性、耐穿刺性、耐磨性等。目前市面上的柔性材料在以上性能方面，无法满足场景的应用要求，或者满足所有的性能要求，导致了此种柔性材料在使用过程中易出现不保压、破洞、溶胀变形、开裂等问题，需要频繁更换，对使用效率造成不利影响以及提升了使用成本。
[0003]由于箱状或桶装状的密闭容器，通常采用整体注塑成型或吹塑成型或对半注塑成型而后熔融拼接成型等传统工艺制成，而采用上述工艺时，成型材料通常为按照一定配方比例配制的固体材料，经高温熔融形成具有一定流动性的胶体，在既定的模具型腔内填充，而后冷却成型，或通过挤压定形，而后冷却定型，因此其成型材料组成成分是单一、固定的，成型后的密闭容器侧壁的物理
‑
化学性能也取决于成型材料的固有特性，因此对成型材料的物理
‑
化学性能具有较高的要求，而现有的单一柔性复合材料很难同时满足多种性能要求，往往需要在其表面粘结或涂覆其他材料来改善单一柔性复合材料的自身性能，无形中复杂了加工工艺，提升了加工的成本投入。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：本专利技术针对现有技术存在的不足，拟通过多种柔性材料层次化的复合，来同时提高材料的耐化学品性、气密性、耐老化性和耐穿刺性，实现一种长效的气体/液体隔离效果，各个功能结构层采用流状原材料逐层依附成型，通过在配方中添加溶剂，提升了原材料的流动性，便于成型操作，成型形状容易控制，成型工艺简单、生产成本低。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：
[0006]一种柔性气液隔离复合材料，该复合材料包括至少一层功能结构层，各功能结构层均由流状原材料在定型基体表面逐层粘附并固化而成，单层功能结构层为气液隔离层、液体增强层、老化增强层、防辐射层、物理增强层、液体
‑
物理增强层中的任意一种，单层功能结构层采用含浸、喷涂、刮涂、滚涂、淋涂中的任意一种成型工艺制得。
[0007]进一步的，所述气液隔离层的各组分以质量份数比重计分别为：丁基橡胶：20
‑
50；氧化锌：2
‑
5；炭黑：12
‑
20；陶土：2
‑
5；硬脂酸：1
‑
2；促进剂TT：1
‑
2；硫磺：1
‑
2；机油10#：1
‑
4；二甲苯：30
‑
40。
[0008]进一步的，所述液体增强层的各组分以质量份数比重计分别为：氟橡胶：35
‑
55；氧
化镁：2
‑
6；钛白粉：2
‑
6；3#交联剂：1
‑
3；乙酸乙酯：40
‑
50。
[0009]进一步的，所述物理增强层的各组分以质量份数比重计分别为：聚氨酯：20
‑
40；炭黑：6
‑
10；硬脂酸锌：1
‑
2；活性剂NH
‑
2：1
‑
2；促进剂DM：1
‑
4；硫磺：1
‑
2；DMF：50
‑
60。
[0010]进一步的，所述气液隔离层的各组分以质量份数比重计分别为：CSM橡胶：40
‑
60；氧化镁：2
‑
4；多元醇：2
‑
5；硬脂酸：1；二氧化钛：3
‑
4；促进剂DM：1
‑
3；促进剂TT：1
‑
3；二甲苯：30
‑
40。
[0011]进一步的，所述老化增强层的各组分以质量份数比重计分别为：CSM橡胶：35
‑
60；氧化镁：2
‑
4；多元醇：1
‑
5；硬脂酸：0.5
‑
1；二氧化钛：2
‑
4；促进剂DM：1
‑
3；促进剂TT：1
‑
3；微晶蜡：1.5
‑
3；防老剂AW：1
‑
2；二甲苯：30
‑
40。
[0012]12.根据权利要求1或5所述的一种柔性气液隔离复合材料，其特征在于：所述液体
‑
物理增强层的各组分以质量份数比重计分别为：聚氨酯：10
‑
30；PVA：10
‑
30；碳化二亚胺：4
‑
8；聚醚改性聚二甲基硅氧烷：1
‑
2；聚醚消泡剂：0.05
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0.1；水：50
‑
55。
[0013]进一步的，所述防辐射增强层的各组分以质量份数比重计分别为：氯丁橡胶：10
‑
40；氧化镁：0.5
‑
1；石蜡：0.25
‑
0.5；硬脂酸：0.25
‑
0.5；炭黑：2
‑
5；防老剂D：0.5
‑
1；机油10#：1；氧化锌：0.5
‑
1；钨粉：15
‑
25；坦粉：10
‑
15；二甲苯：30
‑
40。
[0014]进一步的，所述物理增强层选用尼龙纤维编制而成。
[0015]进一步的，所述复合材料中，单层功能结构层的材料厚度为0.05
‑
1.0mm，复合材料总厚度达到0.3
‑
2.0mm。
[0016]进一步的，所述复合材料中，单层功能结构层的颜色为黑色、白色、橙色、蓝色中的任意一种颜色。
[0017]进一步的，所述含浸成型工艺包括以下步骤：
[0018]S10：将功能结构层的各组分按比例配制，形成对应的流状原材料，并在高速剪切设备中保持高速剪切状态的良好流动性；
[0019]S11：清洗造型模具，并将模具干燥；
[0020]S12：通过水平定位机构将模具定位于某个功能结构层对应的流状原材料的上方，通过垂向定位机构将向下插入并完全浸没于该流状原材料内，部分流转原材料粘附在模具的表面；
[0021]S13：通过垂向定位机构将模具向上提起并从与流转原材料分离，粘附于模具表面的流转原材料固化形成对应的功能结构层；
[0022]S14：重复步骤S12和步骤S13，直至完成所有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性气液隔离复合材料，其特征在于：该复合材料包括至少一层功能结构层，各功能结构层均由流状原材料在定型基体表面逐层粘附并固化而成，单层功能结构层为气液隔离层、液体增强层、老化增强层、防辐射层、物理增强层、液体
‑
物理增强层中的任意一种，单层功能结构层采用含浸、喷涂、刮涂、滚涂、淋涂中的任意一种成型方法制得。2.根据权利要求1所述的一种柔性气液隔离复合材料，其特征在于：所述气液隔离层的各组分以质量份数比重计分别为：丁基橡胶：20
‑
50；氧化锌：2
‑
5；炭黑：12
‑
20；陶土：2
‑
5；硬脂酸：1
‑
2；促进剂TT：1
‑
2；硫磺：1
‑
2；机油10#：1
‑
4；二甲苯：30
‑
40。3.根据权利要求1或2所述的一种柔性气液隔离复合材料，其特征在于：所述液体增强层的各组分以质量份数比重计分别为：氟橡胶：35
‑
55；氧化镁：2
‑
6；钛白粉：2
‑
6；3#交联剂：1
‑
3；乙酸乙酯：40
‑
50。4.根据权利要求1或2所述的一种柔性气液隔离复合材料，其特征在于：所述物理增强层的各组分以质量份数比重计分别为：聚氨酯：20
‑
40；炭黑：6
‑
10；硬脂酸锌：1
‑
2；活性剂NH
‑
2：1
‑
2；促进剂DM：1
‑
4；硫磺：1
‑
2；DMF：50
‑
60。5.根据权利要求1所述的一种柔性气液隔离复合材料，其特征在于：所述气液隔离层的各组分以质量份数比重计分别为：CSM橡胶：40
‑
60；氧化镁：2
‑
4；多元醇：2
‑
5；硬脂酸：1；二氧化钛：3
‑
4；促进剂DM：1
‑
3；促进剂TT：1
‑
3；二甲苯：30
‑
40。6.根据权利要求1或5所述的一种柔性气液隔离复合材料，其特征在于：所述老化增强层的各组分以质量份数比重计分别为：CSM橡胶：35
‑
60；氧化镁：2
‑
4；多元醇：1
‑
5；硬脂酸：0.5
‑
1；二氧化钛：2
‑
4；促进剂DM：1
‑
3；促进剂TT：1
‑
3；微晶蜡：1.5
‑
3；防老剂AW：1
‑
2；...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳艳炉，陈晓威，林芳兵，张萌，
申请(专利权)人：滁州乾钼智能制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：