一種船體堵漏用囊體復合材料及其制備方法和應用與流程

本發明涉及船體堵漏材料領域，具體涉及一種船體堵漏用囊體復合材料及其制備方法和應用。

背景技術：

船舶在出海過程中受到損傷、產生漏洞時，需要及時堵漏，否則可能導致沉船，造成重大的船舶事故。船體堵漏一般是使用堵漏器材堵塞破洞、漏洞或裂縫，阻止水進入，防止破損部位進一步擴大，控制船體破損后的損害程度，為排水創造有利條件，受損船舶待回到港口再修理。為此，一般船舶均配有相應的堵漏器材。目前常用的船體堵漏器材包括堵漏毯、堵漏墊、堵漏盒、堵漏傘以及各種規格的木塞、木楔等，但是上述堵漏器材難于折疊，體積較大，不易于攜帶，限制了其應用。

為解決上述問題，現有技術已提供有堵漏氣囊，其不使用便于折疊、攜帶和存放，使用時進行充氣便可用于堵漏。目前的堵漏氣囊主要是采用橡膠囊體，如采用天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠作為囊體，上述橡膠囊體雖然可以滿足一定的氣密性和強度要求，但仍存在以下不足：天然橡膠存在易老化變質，耐油和耐溶劑性不好，抵抗酸堿的腐蝕能力低，耐熱性不高等缺陷；丁苯橡膠存在彈性低，抗屈撓性能和抗撕裂性能較差，自粘性差，生膠強度低等缺點；丁腈橡膠存在耐寒差，強度及彈性較低，耐酸性差，電絕緣性不好，耐極性溶劑性能較差等缺點；丁基橡膠存在彈性差，加工性能差，耐油性差等缺陷。而耐老化、耐低溫曲撓性、耐海水侵蝕等性能對于船體堵漏器材來說是至關重要的，故而上述橡膠堵漏氣囊的應用也受到了限制。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是如何進一步提高囊體的氣密性能、拉伸強度和刺破強度，制作符合相關安全法規以及性能要求的超輕超薄材料。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

提供一種船體堵漏用囊體復合材料，包括由上至下依次設置的耐老化層A、高強度織物層B和氣密層C；所述耐老化層A是由聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體制成的層；所述高強度織物層B選自聚酰胺纖維織物、聚酯纖維織物或聚乙烯纖維織物；所述氣密層C是由聚醚型或聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體制成的層。

進一步地，所述耐老化層A厚度在0.1mm至5mm之間；所述氣密層C厚度在0.05mm至1mm之間。所述耐老化層A和氣密層C在上述厚度范圍內能達到耐老化性能和氣密性能良好的效果，同時保證材料超輕超薄。

進一步地，所述氣密層C是聚酰胺纖維織物，所述聚酰胺纖維織物選自芳綸織物或錦綸織物。芳綸是芳香族聚酰胺纖維，芳綸織物能夠帶來超高強度、高模量和耐高溫的性能。所述錦綸是脂肪族聚酰胺纖維，錦綸織物能夠帶來抗沖擊性能好、耐磨擦等性能。

進一步地，所述氣密層C為尼龍6或尼龍66的纖維織物，纖維直徑在500D到1400D之間。所述尼龍6或尼龍66均為高強度工業尼龍纖維。更進一步地，纖維直徑是840D。

本發明還提供上述一種船體堵漏用囊體復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將耐老化層A與高強度織物層B的一面貼合；

步驟二：將氣密層C與高強度織物層B的另一面貼合。

進一步地，所述步驟一的具體步驟是：先制備耐老化層A的薄膜，再將耐老化層A的薄膜與高強度織物層B的一面貼合、熱壓；或者，先制備耐老化層A的薄膜，再使用膠粘劑將耐老化層A的薄膜與高強度織物層B的一面粘合；或者，將聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體熔融擠出流延涂覆在高強度織物層B的一面上，形成耐老化層A。

進一步地，所述步驟二的具體步驟是：先制備氣密層C的薄膜，再將氣密層C的薄膜與高強度織物層B的另一面貼合、熱壓；或者，先制備氣密層C的薄膜，再使用膠粘劑將氣密層C的薄膜與高強度織物層B的另一面粘合；或者，將聚醚型或聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體熔融擠出流延涂覆在高強度織物層B的另一面上，形成氣密層C。

本發明還提供了上述一種船體堵漏用囊體復合材料的應用，具體是將權利要求1-6任一項所述的一種船體堵漏用囊體復合材料用于制備船體堵漏氣囊的囊體。

本發明能夠取得以下技術效果：

(1)本發明的船體堵漏用囊體復合材料具有A+B+C三層結構，其具有耐老化、耐侵蝕、耐低溫屈撓性能好，強度高，氣密性好等優點，能夠滿足船舶破損補漏的需求，可用于制備船體堵漏氣囊的囊體。

(2)本發明的復合材料制備工藝線路清晰，工藝流程簡單，成品率高，具備良好的工業化前景。

【附圖說明】

圖1是本發明實施例1所得復合材料的結構示意圖；

圖2是本發明實施例2所得復合材料的結構示意圖；

圖3是本發明實施例3所得復合材料的結構示意圖。

圖1-3中，1-耐老化層A，2-高強度織物層B，3-氣密層C，4-膠粘劑層。

【具體實施方式】

實施例1：

(1)以聚醚型熱塑性聚氨酯為主料，對原料顆粒進行烘干，然后通過流延的方式做成耐老化層A的薄膜，厚度為0.5mm；

(2)以聚醚型熱塑性聚氨酯為主料，對原料顆粒進行烘干，然后通過流延的方式做成氣密層C的薄膜，厚度為0.05mm；

(3)將耐老化層A的薄膜和高強度織物層B通過厚度為0.001mm的膠粘劑粘接，擠壓粘合在一起；所述高強度織物層B是高強度尼龍66的織物；

(4)將高強度織物層B的另一面和氣密層C的薄膜通過厚度為0.001mm的膠粘劑粘接，擠壓復合，即得船體堵漏用囊體復合材料，其結構如圖1所示。

實施例2：

(1)以聚醚型熱塑性聚氨酯為主料，對原料顆粒進行烘干，然后通過流延的方式做成耐老化層A的薄膜，厚度為2mm；

(2)以聚醚型熱塑性聚氨酯為主料，對原料顆粒進行烘干，然后通過流延的方式做成氣密層C的薄膜，厚度為0.5mm；

(3)將耐老化層A的薄膜和高強度織物層B通過厚度為0.001mm的膠粘劑粘接，擠壓粘合在一起；所述高強度織物層B是高強度尼龍66的織物；

(4)高強度織物層B的另一面和氣密層C貼合，采用熱壓的方式將氣密層C與高強度織物層B復合，熱壓溫度為130℃，熱壓時間為20s，即得船體堵漏用囊體復合材料，其結構如圖2所示。

實施例3：

(1)以高強度尼龍66織物為高強度織物層B，對高強度織物層B進行表面預處理，然后以聚醚型熱塑性聚氨酯為主料，通過在線擠出熔融，通過流延的方式直接在高強度織物層B的一面涂覆耐老化層A，耐老化層A的厚度為5mm；

(2)對高強度織物層B的另一面進行表面預處理，通過流延在線擠出熔融的方式在高強度織物層B的另一面涂覆一層氣密層C，氣密層C為聚醚型聚氨酯，厚度為1mm；得到船體堵漏TPU復合材料，其結構如圖3所示。

將實施例1-3所制得的復合材料進行性能檢測，檢測樣品從制備材料中任意選取，測試方法如下：

1、磨損量：測試標準DIN 53516，單位：mm³；

2、拉伸強度：測試標準FTMS5100，樣本規格：長152mm×寬102mm(需順著布的織線方向取樣)，拉伸速度：305±13mm/min，夾具要求：夾具口25.4mm*25.4mm,夾口長25.4mm，單位N/in；

3、撕裂強度：測試標準FTMS5134，速度：305±13mm/min，夾具要求：夾具口25.4mm*25.4mm,夾口長25.4mm，單位N/in；

4、透氣性：測試標準FTMS 5960，測試溫度：25℃，氦氣載體，單位：L/m²·24h；

5、刺破強度：測試標準TSO C69C。

表1實施例1-3所得復合材料性能

由實施例1-3可知，本發明的船體堵漏用囊體復合材料具有耐老化、耐侵蝕、耐低溫屈撓性能好、強度高、氣密性好等優點，能夠滿足船舶破損補漏的需求。