[发明专利]一种用于空投水囊的复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料制备技术领域，公开了一种用于空投水囊的复合材料及其制备方法，包括外层TPU橡胶层、纤维增强层和内层TPU橡胶层；所述增强层上下两侧分别通过粘接层与外层TPU橡胶层和内层TPU橡胶层粘合连接；所述外层TPU橡胶层内侧面涂抹有一层二氧化硅气凝胶层；所述内层TPU橡胶层与水接触的表面涂覆有一层明胶层。本发明中的内层TPU橡胶层采用食品级的聚醚型TPU材料制作，并加入有机化的纳米银颗粒，可实现内层TPU橡胶层生物抗菌作用，通过对TPU材料进行多功能化设计，以满足供水功能的同时实现轻量化、抗冲击、防腐抗菌等多功能特性，为复杂条件下的快速饮水补给提供了新选择。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域，尤其涉及一种用于空投水囊的复合材料及其制备方法。

背景技术

目前，空投水囊对于战时作战或应对突发灾害进行快速水补给具有极其重要的现实作用。与传统水囊相比，空投水囊需要抵抗强烈的冲击力，否则将导致水囊破损，进而无法实现水补给的目的。另外，在寒冷地区空投水囊需保证水囊在运输、储存过程中不会发生结冰等影响正常饮水的情况；而且，水囊中的饮用水长时间储存于囊体中容易滋生细菌等有害微生物直接威胁到饮用者健康。目前空投水囊常采用传统的TPU(热塑性聚氨酯弹性体)复合材料，如专利文献CN 211140316 U公布了一种采用TPU橡胶的空投救灾水囊。虽然传统 TPU复合材料具有良好的力学性能，但在保温性，抗冲击、水体保持以及轻量化等方面仍具有很大的改进空间。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

传统的空投水囊用的TPU复合材料保温性，抗冲击、水体保持以及轻量化方面存在不足。

解决以上问题及缺陷的难度为：

TPU材料的抗冲击性、耐磨性、保温性能较差，与水接触容易污染水体，以上缺陷无法只通过改性TPU得以解决。

解决以上问题及缺陷的意义为：

基于新设计的复合材料水囊对战时作战或应对突发灾害进行快速空投水补给，维持人员生理需求，具有重要的实用意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于空投水囊的复合材料及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种用于空投水囊的复合材料包括：

外层TPU橡胶层、纤维增强层和内层TPU橡胶层；

所述增强层上下两侧分别通过粘接层与外层TPU橡胶层和内层TPU橡胶层粘合连接；

所述外层TPU橡胶层内侧面涂抹有一层二氧化硅气凝胶层；

所述内层TPU橡胶层与水接触的表面涂覆有一层明胶层。

进一步，所述外层TPU橡胶层采用聚酯型TPU材料，所述内层TPU橡胶层采用食品级的聚醚型TPU材料。

进一步，所述纤维增强层采用超高分子量聚乙烯织物。

进一步，所述明胶层采用覆膜技术涂覆，厚度为0.1mm。

进一步，所述粘结层采用橡胶粘结剂，橡胶粘结剂中添加1wt％～5wt％含量的碳纳米管材料。

本发明的另一目的在于提供一种用于空投水囊的复合材料的制备方法，所述用于空投水囊的复合材料的制备方法包括：

步骤一，制备外层TPU橡胶层，在外层TPU橡胶层的内层面辊涂一层由 10％～15％纳米二氧化硅气凝胶均匀分散的水溶液浆料，并在空气环境下静止24 小时待浆料中的水挥发完全，得到气凝胶涂覆的外层TPU橡胶层；

步骤二，制备内层TPU橡胶层，在内层TPU橡胶层与水接触的表面采用覆膜技术涂覆一层厚度为0.1mm的明胶层；