一种多层柔性复合材料功能膜结构的制作方法

本技术属于复合材料领域，具体涉及一种飞艇多层柔性复合材料功能膜结构。

背景技术：

1、飞艇柔性复合材料一般由耐候层、阻气层、承力层和热封层等组成，是一种功能化的层压囊体材料，其中功能膜涂布于多层柔性复合材料的外表面，其性能水平直接影响飞艇的应用效果，主要起耐候防护作用，同时功能膜的组成和结构也决定了柔性复合材料的光热性能，包括太阳光反射率和红外发射率等，上述性能直接决定柔性复合材料的热量控制效果。

2、目前，飞艇柔性复合材料所用功能膜材料包括聚氟乙烯pvf、聚偏二氟乙烯pvdf、聚氯乙烯pvc等，通过在上述薄膜中添加一定比例的钛白粉、光稳定剂和紫外线吸收剂，该白色功能膜可以对太阳光中的紫外线实现完全反射和屏蔽，但对太阳光中的可见光，特别是近红外，该白色功能膜无法获得较好的遮蔽。因此，多层柔性复合材料在太阳光照射下易发生透光，从而引起飞艇浮空器内部热量增加，产生超压等一系列问题。

3、此外，白色聚氟乙烯pvf、聚偏二氟乙烯pvdf、聚氯乙烯pvc等功能膜的红外发射率一般在0.5％左右，功能膜红外发射率偏低，易引起热量在多层柔性复合材料外表面积累，热量无法及时从功能膜外表面散出。因此，由目前使用的白色聚氟乙烯pvf、聚偏二氟乙烯pvdf或聚氯乙烯pvc功能膜制备的多层柔性复合材料存在热控效果不良的问题。

4、为解决上述技术问题，现有技术中采用在柔性复合材料表面进行镀铝，虽能解决部分问题，但是会存在铝层容易脱落的问题，仍不能彻底解决上述技术问题。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有多层柔性复合材料功能膜结构，使用时存在的反射率低，易透光且增加飞艇浮空器内部热量及超压等问题。

3、另外，进一步研究了，由于现有多层柔性复合材料功能膜发射率偏低，导致热量在多层柔性复合材料表面积累，热量无法及时散出等问题。

4、用于解决问题的方案

5、本实用新型发现，可以通过以下的技术方案来解决上述技术问题：

6、一种多层柔性复合材料功能膜结构，所述功能膜结构为依次层叠设置的第一薄膜层1和第二薄膜层2；

7、第一薄膜层1由上层外薄膜层和下层发射层构成；

8、第二薄膜层2由上层反射层和下层内薄膜层构成；

9、发射层与反射层自上而下相贴合设置。

10、所述外薄膜层位于发射层的上方，发射层位于反射层的上方，反射层位于内薄膜层的上方。

11、所述发射层中珠状炭黑颗粒呈海岛状分布。

12、所述发射层至少为一层，优选一层。

13、所述反射层中片状铝沿薄膜的长度方向取向排列

14、所述反射层至少为1层，优选1～2层。

15、所述第一薄膜层1：第二薄膜层2厚度比为1:2～1:3。

16、所述第一薄膜层1和第二薄膜层2的厚度之和为15～45um。

17、所述反射率为98.5％～99.9％，发射率为0.70％～0.80％。

18、发明的效果

19、基于上述技术方案的实施，本实用新型能够获得如下的技术效果：

20、(1)本实用新型提出一种多层柔性复合材料功能膜结构，对其结构和材质进行优化设置，其包括第一薄膜层1和第二薄膜层2，第一薄膜层1包含外薄膜层和发射层，第二薄膜层2包含反射层和内薄膜层，从上至下，依次层叠设置为依次层叠设置的外薄膜层、发射层、反射层和内薄膜层，该功能膜结构具有很高的太阳光反射率，同时也具有红外发射设计和较高的红外发射率，两者协同作用达到快速控热的效果。

21、(2)本实用新型进一步优化了内、外薄膜层的材质成分，优选为透明的聚氟乙烯pvf、聚偏二氟乙烯pvdf或聚氯乙烯pvc任意之一或其组合物，优选聚氟乙烯pvf和/或聚偏二氟乙烯pvdf。

22、(3)本实用新型进一步优化了发射层的结构，其发射层的材质为珠状炭黑颗粒，呈海岛状分布，炭黑平均粒径为10～13nm，炭黑与外薄膜层的质量比0.5％～3.0％，提高功能膜外表面红外发射率，进而避免了热量在外表面聚集，从而实现功能膜外表面高效散热。

23、(4)本实用新型进一步优化了反射层的结构，其反射层的材质为片状铝，片状铝的片径范围为1～10um，铝片的厚度为0.1～2.0um，片状铝与内薄膜层的质量比为15％～35％，反射层的作用可实现太阳光的高效反射，避免热量在多层柔性材料外表面大量吸收，达到快速散热的效果。

技术特征：

1.一种多层柔性复合材料功能膜结构，其特征在于，所述功能膜结构为依次层叠设置的第一薄膜层(1)和第二薄膜层(2)；

2.根据权利要求1所述的功能膜结构，其特征在于，外薄膜层位于发射层的上方，发射层位于反射层的上方，反射层位于内薄膜层的上方。

3.根据权利要求1所述的功能膜结构，其特征在于，所述发射层至少为一层。

4.根据权利要求3所述的功能膜结构，其特征在于，所述发射层为一层。

5.根据权利要求1所述的功能膜结构，其特征在于，所述反射层至少为1层。

6.根据权利要求5所述的功能膜结构，其特征在于，所述反射层为1～2层。

7.根据权利要求1-6任一项所述的功能膜结构，其特征在于，第一薄膜层(1)：第二薄膜层(2)厚度比为1:2～1:3。

8.根据权利要求7所述的功能膜结构，其特征在于，第一薄膜层(1)和第二薄膜层(2)的厚度之和为15～45um。

9.根据权利要求8所述的功能膜结构，其特征在于，反射率为98.5％～99.9％，发射率为0.70％～0.80％。

技术总结
本技术提出一种多层柔性复合材料功能膜结构，包括第一薄膜层（1）和第二薄膜层（2），第一薄膜层（1）包含外薄膜层和发射层，第二薄膜层（2）包含反射层和内薄膜层，其结构从上至下，依次层叠设置为依次层叠设置外薄膜层、发射层、反射层和内薄膜层。内、外薄膜层的材质为透明的聚氟乙烯PVF、聚偏二氟乙烯PVDF或聚氯乙烯PVC任意之一或其组合物，发射层的材质为珠状炭黑颗粒，提高功能膜外表面红外发射率，进而避免了热量在外表面聚集，从而实现功能膜外表面高效散热。反射层的材质为片状铝，反射层的作用可实现太阳光的高效反射，避免热量在多层柔性材料外表面大量吸收，达到快速散热的效果。

技术研发人员：郑磊,刘圣千,吴家红,陈思,郭杰,周军帅
受保护的技术使用者：内蒙合成化工研究所
技术研发日：20221222
技术公布日：2024/1/14