本发明涉及航空技术领域，具体而言，涉及一种囊体材料及其制备方法。
背景技术
浮空器是指比重轻于空气，依靠大气浮力升空的飞行器，囊体材料是制备浮空器的主体材料。随着临近空间浮空器的发展，对囊体材料提出了更高的要求，需要其具有高强度、高气密性、低重量等特点。
目前，囊体材料的最外层通常为氟材料，氟材料能够使囊体材料具有一定的抗污和耐磨性能，然而在实际存放、运输和制造浮空器过程中，受制于地点、环境和施工人员等外界因素的影响，由囊体材料制成的浮空器其外表面仍会存在污渍、磨损的情况。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种囊体材料及其制备方法，以解决现有技术中由囊体材料制成的浮空器其外表面仍会存在污渍、磨损的情况的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种囊体材料，包括基材层以及设置于基材层的第一表面的临时保护层，临时保护层包括树脂层以及分散于树脂层中的热塑性弹性体。
进一步地，上述热塑性弹性体包括苯乙烯类、丁苯橡胶类、聚乙烯类和聚氨酯类热塑性弹性体中的任一种或多种，优选热塑性弹性体为sbs。
进一步地，上述热塑性弹性体与上述树脂层的重量比为2:1～15:1，优选为3:1～10:1。
进一步地，上述树脂选自石油树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、松香树脂和聚酰胺树脂中的任一种或多种。
进一步地，上述基材层包括顺序层叠设置耐候层、阻隔层和承力层，第一表面为耐候层的远离阻隔层的一侧表面。
进一步地，上述基材层还包括第一粘结层和第二粘结层，第一粘结层设置在耐候层与阻隔层之间，第二粘结层设置在阻隔层与承力层之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述的囊体材料的制备方法，包括以下步骤：s1，将包括热塑性弹性体、树脂和溶剂的原料形成保护层涂料；s2，将保护层涂料设置于基材层的第一表面并进行干燥处理，形成临时保护层。
进一步地，步骤s1包括以下过程：s11，将溶剂进行加热处理，并将热塑性弹性体加入溶剂中，得到预混涂料，优选上述加热处理的温度为50～70℃；s12，将树脂加入预混涂料中并搅拌，得到保护层涂料，优选保护层涂料包括10～15wt％的热塑性弹性体以及1～5％的树脂。
进一步地，在过程s11中，溶剂包括乙酸乙酯溶剂、环己烷和甲基环己烷，优选保护层涂料包括50～70wt％的乙酸乙酯、10～20wt％的环己烷和3～10wt％的甲基环己烷。
进一步地，在过程s11中，将加入热塑性弹性体的溶剂保温1～2h，以得到预混涂料；在过程s12中，将加入树脂的预混涂料保温15～30min并冷却，以得到保护层涂料。
进一步地，在步骤s2中，将保护层涂料以5～10m/min的速率涂布于第一表面，优选干燥处理的温度为40～60℃。
进一步地，囊体由上述的囊体材料制备而成。
应用本发明的技术方案，提供了一种包括基材层和临时保护层的囊体材料，该临时保护层设置于所述基材层的第一表面，且包括树脂层以及分散于所述树脂层中的热塑性弹性体，上述树脂层由于分散有热塑性弹性体，从而能够不与囊体材料的基材层排斥，具有一定的附着力，进而将上述临时保护层作为囊体材料的表面不仅能够使囊体材料具有抗污耐磨性，而且在利用上述囊体材料制造完飞艇后上述临时保护层还能够被完整地去除，而不会损坏囊体材料的基材层结构。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施方式所提供的一种囊体材料的剖面示意图；以及
图2示出了本发明实施方式所提供的囊体材料的制备方法的流程示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、基材层；110、耐候层；120、第一粘结层；130、阻隔层；140、第二粘结层；150、承力层；20、临时保护层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
由背景技术可知，现有技术中由囊体材料制成的浮空器其外表面仍会存在污渍、磨损的情况。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提供了一种囊体材料，如图1所示，包括基材层10以及设置于基材层10的第一表面的临时保护层20，临时保护层20包括树脂层以及分散于树脂层中的热塑性弹性体。
上述囊体材料中由于临时保护层设置于基材层的第一表面，且包括树脂层以及分散于树脂层中的热塑性弹性体，上述树脂层由于分散有热塑性弹性体，从而能够不与囊体材料的基材层排斥，具有一定的附着力，进而将上述临时保护层作为囊体材料的表面不仅能够使囊体材料具有抗污耐磨性，而且在利用上述囊体材料制造完飞艇后上述临时保护层还能够被完整地去除，而不会损坏囊体材料的基材层结构。
为了使上述分散有热塑性弹性体的树脂层与基材层之间能够具有较低的排斥力，从而使形成的临时保护层能够被更为有效地从基材层表面去除，优选地，上述热塑性弹性体包括苯乙烯类、丁苯橡胶类、聚乙烯类和聚氨酯类热塑性弹性体中的任一种或多种，更为优选地，上述热塑性弹性体为sbs(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。
同样地，为了使上述分散有热塑性弹性体的树脂层与基材层之间能够具有较低的排斥力，从而使临时保护层能够被更为有效地去除，优选地，热塑性弹性体与树脂层的重量比为2:1～15:1，更优选为3:1～10:1。
在本发明的上述囊体材料中，为了提高临时保护层20的力学性能，优选地，石油树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、松香树脂和聚酰胺树脂中得任一种或多种。但并不局限于上述优选的种类，本领域技术人员还可以根据现有技术选取具有较高力学性能的树脂种类。
在本发明的上述囊体材料中，基材层10可以包括顺序层叠设置耐候层110、阻隔层130和承力层150，第一表面为耐候层110的远离阻隔层130的一侧表面。上述耐候层110能够使囊体材料具有耐候性，为了提高耐候层110的耐候性，上述耐候层110可以为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层或etfe(乙烯-四氟乙烯共聚物)层；上述阻隔层130能够使囊体材料具有阻气性能，减少了将上述囊皮材料应用于浮空器时浮空器内部气体的泄露。
在上述包括耐候层110、阻隔层130和承力层150的基材层10中，为了使上述相邻各层之间更好地连接，以提高基材层10的可靠性，基材层10还可以包括第一粘结层120和第二粘结层140，第一粘结层120设置在耐候层110与阻隔层130之间，第二粘结层140设置在阻隔层130与承力层150之间，上述第一粘结层120和第二粘结层140可以为聚氨酯胶黏剂。
根据本申请的另一个方面，提供了一种上述囊体材料的制备方法，如图2所示，包括以下步骤：s1，将包括热塑性弹性体、树脂和溶剂的原料形成保护层涂料；s2，将保护层涂料设置于基材层的第一表面并进行干燥处理，形成临时保护层。
上述制备方法中由于先利用热塑性弹性体和树脂制备保护层涂料，然后再将上述保护层涂料设置于基材层的第一表面并干燥，从而形成表面为临时保护层的囊体材料，上述临时保护层覆盖基材层且包括树脂层以及分散于树脂层中的热塑性弹性体，由于上述热塑性弹性体能够使树脂层不与囊体材料的基材层排斥，具有一定的附着力，进而将上述临时保护层作为囊体材料的表面不仅能够使囊体材料具有抗污耐磨性，而且在利用上述囊体材料制造完飞艇后上述临时保护层还能够被完整地去除，而不会损坏囊体材料的基材层结构。
下面将结合图1更详细地描述根据本发明提供的囊体材料的制备方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
首先，执行步骤s1：将包括热塑性弹性体、树脂和溶剂的原料形成保护层涂料。在一种优选的实施方式中，上述步骤s1包括以下过程：s11，将溶剂进行加热处理，并将热塑性弹性体加入溶剂中，得到预混涂料；s12，将树脂加入预混涂料中并搅拌，得到保护层涂料。为了提高上述保护层涂料的性能，优选地，在上述过程s11中，将溶剂加热至50～70℃；并且，优选地，在上述过程s12中，制备得到的保护层涂料包括10～15wt％的热塑性弹性体以及1～5％的树脂。
在上述优选的实施方式中，为了利用溶剂实现对上述热塑性弹性体和树脂更好地分散，优选地，在过程s11中，溶剂包括乙酸乙酯溶剂、环己烷和甲基环己烷，更为优选地，上述保护层涂料包括50～70wt％的乙酸乙酯、10～20wt％的环己烷和3～10wt％的甲基环己烷。
在上述优选的实施方式中，为了进一步提高上述保护层涂料的性能，优选地，在过程s11中，将加入热塑性弹性体的溶剂保温1～2h，以得到预混涂料；并且，优选地，在过程s12中，将加入树脂的预混涂料保温15～30min并冷却，以得到保护层涂料。
在执行完步骤s1之后，执行步骤s2：将保护层涂料设置于基材层10的第一表面并进行干燥处理，形成临时保护层20。通过将上述保护层涂料干燥以在基材层10的第一表面形成上述临时保护层20。为了提高上述临时保护层20的制备效率和性能，在一种优选的实施方式中，在步骤s2中，将保护层涂料以5～10m/min的速率涂布于第一表面，优选干燥处理的温度为40～60℃。
在上述步骤s2中，基材层10的制备方法可以包括以下步骤：开启复合设备，调整速度和烘箱温度，添加聚氨酯胶黏剂进胶槽，将承力层150过胶槽，经烘箱烘干，与阻隔层130复合，并收束成卷；然后，调整速度和烘箱温度，添加聚氨酯胶黏剂进胶槽，将承力层/阻隔层过胶槽，经烘箱烘干，与耐候层110复合，并收束成卷。采用上述制备方法形成的基材层10包括顺序层叠的耐候层110、第一粘结层120、阻隔层130、承力层150、第二粘结层140和承力层150；此时，上述基材层10的第一表面为耐候层110的远离阻隔层130的一侧表面，通过上述步骤s2，在耐候层110的表面形成上述临时保护层20。
根据本发明的再一方面，提供了一种浮空器，包括囊体，囊体由上述囊体材料制备而成。由于形成上述浮空器的囊体材料包括临时保护层，临时保护层设置于基材层的第一表面，且包括树脂层以及分散于树脂层中的热塑性弹性体，上述树脂层由于分散有热塑性弹性体，从而能够不与囊体材料的基材层排斥，具有一定的附着力，进而将上述临时保护层作为囊体材料的表面不仅能够使浮空器具有抗污耐磨性，而且在利用上述囊体材料制造完飞艇后上述临时保护层还能够被完整地去除，而不会损坏浮空器中囊体的基材层结构。
下面将结合实施例进一步说明本申请提供的囊体材料及其制备方法。
实施例1
本实施例提供的囊体材料的制备方法的步骤包括：
在100l加热容器中，加入乙酸乙酯溶剂、环己烷和甲基环己烷，升温至45℃，加入氯丁橡胶，保温0.5h，加入c9石油树脂，保温10min，冷却至室温后得到保护层涂料并包装密闭，其中，热塑性弹性体氯丁橡胶的重量百分比含量为8wt％，树脂为6wt％，乙酸乙酯为80wt％，环己烷为5wt％，甲基环己烷为1wt％。
开启复合设备，调整复合机速度6m/min，烘箱温度设置为50℃，添加聚氨酯胶黏剂进胶槽，将承力层过胶槽，经烘箱烘干，与17μm的pet薄膜复合，复合温度为100℃，压力设置为0.4mpa，收束成卷。调整复合机速度10m/min，烘箱温度设置为40℃，添加聚氨酯胶黏剂进胶槽，将承力层/阻隔层过胶槽，经烘箱烘干，与17μm的pet薄膜复合，复合温度为80℃，压力设置为0.2mpa，收束成卷。调整复合机速度4m/min，烘箱温度设置为35℃，添加上述保护层涂料进胶槽，并将承力层/阻隔层/耐候层过胶槽，经烘箱烘干，不需要热压工序，收束成卷。
实施例2
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例1的区别在于：
加入的热塑性弹性体为sbsyh792。
实施例3
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例2的区别在于：
保护层涂料中热塑性弹性体的重量百分比含量为10wt％，树脂为5wt％，乙酸乙酯为70wt％，环己烷为10wt％，甲基环己烷为5wt％。
实施例4
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例2的区别在于：
保护层涂料中热塑性弹性体的重量百分比含量为15wt％，树脂为1wt％，乙酸乙酯为70wt％，环己烷为10wt％，甲基环己烷为4wt％。
实施例5
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例2的区别在于：
保护层涂料中热塑性弹性体的重量百分比含量为10wt％，树脂为1wt％，乙酸乙酯为70wt％，环己烷为10wt％，甲基环己烷为9wt％。
实施例6
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例2的区别在于：
保护层涂料中热塑性弹性体的重量百分比含量为15％，树脂为5wt％，乙酸乙酯为50wt％，环己烷为20wt％，甲基环己烷为10wt％。
实施例7
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例2的区别在于：
保护层涂料中热塑性弹性体的重量百分比含量为12％，树脂为3wt％，乙酸乙酯为60wt％，环己烷为15wt％，甲基环己烷为10wt％。
实施例8
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例2的区别在于：
保护层涂料中热塑性弹性体的重量百分比含量为12％，树脂为3wt％，乙酸乙酯为65wt％，环己烷为17wt％，甲基环己烷为3wt％。
实施例9
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例8的区别在于：
加入热塑性弹性体后将加热容器中的溶液保温1h，以得到预混涂料；
加入热塑性弹性体后将加热容器中的溶液保温15min并冷却，以得到保护层涂料。
实施例10
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例8的区别在于：
加入热塑性弹性体后将加热容器中的溶液保温2h，以得到预混涂料；
加入热塑性弹性体后将加热容器中的溶液保温30min并冷却，以得到保护层涂料。
实施例11
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例8的区别在于：
加入热塑性弹性体后将加热容器中的溶液保温1.5h，以得到预混涂料；
加入热塑性弹性体后将加热容器中的溶液保温20min并冷却，以得到保护层涂料。
实施例12
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例11的区别在于：
调整复合机速度5m/min，烘箱温度设置为40℃，添加上述保护层涂料进胶槽。
实施例13
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例11的区别在于：
调整复合机速度10m/min，烘箱温度设置为60℃，添加上述保护层涂料进胶槽。
实施例14
本实施例提供的囊体材料的制备方法与实施例11的区别在于：
调整复合机速度8m/min，烘箱温度设置为50℃，添加上述保护层涂料进胶槽。
对上述实施例1至14提供的囊体材料中耐候层与临时保护层之间的附着力进行测试，测试结果如下表所示。
从上表可以看出，本申请实施例1至14提供的囊体材料中耐候层与临时保护层之间均均有一定的附着力，从而保证利用上述囊体材料制造完飞艇后上述临时保护层还能够被完整地去除；并且，相比于实施例1，实施例2至14中对原料或工艺条件进行优化后得到的囊体材料其附着力稍高，上述附着力不仅能够使囊体材料被完整地去除，还能够保证保护层在后续制备工艺中不会轻易脱落。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：临时保护层设置于基材层的第一表面，且包括树脂层以及分散于树脂层中的热塑性弹性体，从而能够不与囊体材料的基材层排斥，具有一定的附着力，进而将上述临时保护层作为囊体材料的表面不仅能够使囊体材料具有抗污耐磨性，而且在利用上述囊体材料制造完飞艇后上述临时保护层还能够被完整地去除，而不会损坏囊体材料的基材层结构。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。