技术摘要：
本发明提出了用于平流层飞艇的蒙皮材料及其制备方法。该蒙皮材料包括依次层叠设置的耐候层、阻隔层、粘合层、锚接层和承力层，其中，锚接层由等离子处理过的纳米氧化物杂化改性的水性粘合剂组成。本发明所提出的蒙皮材料，通过锚接层将粘接层与承力层复合到一起，且锚 全部
背景技术：
目前，平流层飞艇依靠高性能的蒙皮材料和程序自动化的控制及动力系统，已进 入广泛的军事、民用等领域。由于飞艇长期在平流层这种特殊的环境中工作，昼夜温差大且 空气稀薄，所以需要其蒙皮材料必须具有较低的面密度、极佳的氦气阻隔性能以及优异的 力学强度。单一的材料结构无法高质量地完成飞艇的多项性能指标，现有的蒙皮材料结构 一般包括支撑层、粘合层、阻氦层、粘合层和耐候层。 其中，高强纤维具有高比强度、高比弹性模量、良好的抗冲击性等优良的力学性 能，而被用作蒙皮材料的承力层。但是，纤维的表面化学惰性大，与粘合层树脂的相互作用 仅仅局限于较弱的次级原子力作用，而导致界面粘接性较差，从而无法保证在纤维破坏前 均匀、有效地传递载荷，因此，改善承力层与粘合层界面结合状况是提高蒙皮材料整体力学 性能的关键。
技术实现要素：
本发明是基于发明人的下列发现而完成的： 本发明人在研究过程中，提出一种新的蒙皮材料结构，通过锚接层将承力层与粘 接层复合到一起，且经过等离子体处理表面改性后的锚接层，可以更有效地提高承力层与 粘合层之间的面结合能，从而使蒙皮材料的力学强度高、氦气渗透率低的同时，抗撕裂能力 更优且质量更轻。 在本发明的第一方面，本发明提出了一种用于平流层飞艇的蒙皮材料。 根据本发明的实施例，所述蒙皮材料包括依次层叠设置的耐候层、阻隔层、粘合 层、锚接层和承力层，其中，所述锚接层由等离子处理过的纳米氧化物杂化改性的水性粘合 剂组成。 本发明实施例的蒙皮材料，通过锚接层将粘接层与承力层复合到一起，且锚接层 的表面经过等离子体改性，如此，锚接层可以更有效地提高承力层与粘合层之间的面结合 能，从而使蒙皮材料满足高阻氦性和高强度的同时，兼具低面密度和高抗撕裂性能，进而使 平流层飞艇的高空服役寿命更长。 另外，根据本发明上述实施例的蒙皮材料，还可以具有如下附加的技术特征： 根据本发明的实施例，所述水性粘合剂中纳米氧化硅的添加量为0.1～1wt.％。 根据本发明的实施例，形成所述耐候层的材料包括聚偏氟乙烯膜、乙烯-四氟乙烯 共聚物膜和聚酰亚胺膜中的一种，且所述耐候层的厚度为10～30微米。 根据本发明的实施例，形成所述阻隔层的材料包括热固化后的0.5～15重量份的 含羟基的水溶性聚合物、0.1～15重量份的纳米氧化物、0.01～2重量份的石墨烯和0.01～5 3 CN 111590981 A 说 明 书 2/9 页 重量份的有机硅氧烷类偶联剂，且所述阻隔层的厚度为0.1～3微米。 根据本发明的实施例，形成所述粘合层的材料包括聚氨酯粘合剂，且所述粘合层 的厚度为10～30微米。 根据本发明的实施例，形成所述承力层的材料包括Vectran纤维、聚酰亚胺纤维、 Kevlar纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维和超高分子量聚乙烯纤维中的一种，且所述承力层 的面密度为80～120g/m2。 在本发明的第二方面，本发明提出了一种用于平流层飞艇的蒙皮材料的制备方 法。 根据本发明的实施例，所述制备方法包括：(1)在电晕处理后的耐候层的表面，涂 布形成阻隔层；(2)在所述阻隔层远离所述耐候层的表面，涂布形成粘合层；(3)在承力层的 表面，涂布形成锚接层；(4)将所述锚接层远离所述承力层的表面与所述粘合层远离所述阻 隔层的表面进行复合，以获得所述蒙皮材料。 采用本发明实施例的制备方法，通过锚接层将粘合层与承力层复合到一起，如此， 可以获得高强度、高阻氦性、轻质且高抗撕裂的蒙皮材料，并且，制备工艺更简单且易于实 现。 另外，根据本发明上述实施例的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征： 根据本发明的实施例，步骤(1)包括：(1-1)配制阻隔层涂布液，其中，所述阻隔层 涂布液包括含羟基的水溶性聚合物、纳米氧化物、石墨烯、有机硅氧烷类偶联剂和溶剂；(1- 2)将所述阻隔层涂布液涂布在所述耐候层的表面，并进行热固化形成阻隔层。 根据本发明的实施例，步骤(3)包括：(3-1)配制锚接层涂布液，其中，所述锚接层 涂布液包括纳米氧化物、水性粘合剂、水性粘合剂固化剂和去离子水；(3-2)将所述锚接层 涂布液涂布在承力层的表面，并进行干燥形成锚接层；(3-3)对所述锚接层远离所述承力层 的表面进行等离子处理。 根据本发明的实施例，所述等离子处理的功率为0.1～2kW、时间为10～30s。 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。 附图说明 本发明的上述的方面结合下面附图对实施例的描述进行解释，其中： 图1是本发明一个实施例的蒙皮材料的截面结构示意图； 图2是本发明一个实施例的蒙皮材料的制备方法的流程示意图。 附图标记 1 耐候层 2 阻隔层 3 粘合层 4 锚接层 5 承力层 4 CN 111590981 A 说 明 书 3/9 页
