飞艇蒙皮用TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜减阻微沟槽的制备方法

摘要

飞艇蒙皮用TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜减阻微沟槽的制备方法，它涉及飞艇蒙皮材料的制备方法。本发明要解决现有平流层飞艇蒙皮耐候性差、阻力大、隔热性差、载荷低和体型大的问题。方法：制备TiO₂溶胶前驱液；在欲压印的PU或TPU薄膜涂覆TiO₂涂层；制备具有沟槽结构的Al制模板，清洗模板并涂覆脱模剂；在135～140℃、15～20kg/cm²的条件下压印。所制备的TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜减阻微沟槽沟纹很明显、规整性好、减阻效果突出，对降低飞艇体积、提高载荷、延长驻空时间有重要作用，同时TiO₂涂层对紫外有较强吸收、能屏蔽原子氧，降低紫外对薄膜的伤害，增加耐候性。本发明用于制备飞艇蒙皮材料。

主权项

飞艇蒙皮用TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜减阻微沟槽的制备方法，其特征在于飞艇蒙皮用TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜减阻微沟槽的制备方法按以下步骤进行：一、制备TiO₂溶胶前驱液：a、称取钛酸四丁酯、无水乙醇、强酸、去离子水及冰醋酸，其中钛酸四丁酯、无水乙醇、去离子水及冰醋酸的物质的量的比为1∶10∶3∶1，钛酸四丁酯的物质的量与强酸中H+的物质的量的比例为1∶(0.6～1)；所述强酸为浓盐酸、浓硝酸或浓硫酸；b、取两个锥形瓶，标记为A和B，将步骤a中量取的无水乙醇分为3份，其中2份置于锥形瓶A中，1份置于锥形瓶B中，然后将步骤a中量取的冰醋酸加入到锥形瓶A中，在搅拌的条件下，向锥形瓶A中加入步骤a中量取的钛酸四丁酯，搅拌20～25min；c、将步骤a中量取的强酸和去离子水加入到锥形瓶B中，摇匀后，将锥形瓶B中的混合液转移至经步骤b处理的锥形瓶A中，搅拌5～10min后，将锥形瓶A中的混合液转移至三口瓶内；d、将步骤c中的三口瓶置于40～45℃的水浴中，搅拌1h，自然冷却，静置5～7天，得到TiO₂溶胶前驱液；二、e、将欲压印的PU或TPU薄膜垂直放入步骤一中制备的TiO₂溶胶前驱液中，浸渍3～5min后，以45～55cm/min的速度提取出，在60～80℃的烘箱内干燥20～30min，或者在微波功率为700W的条件下进行微波处理，每运行20～30s，暂停2～3s，累计运行5～10min，完成一层前期涂层的制备；f、将涂覆有一层前期涂层的PU或TPU薄膜垂直放入步骤一中制备的TiO₂溶胶前驱液中，浸渍3～5min后，以45～55cm/min的速度提取出，在60～80℃的烘箱内干燥40～60min，或者在微波功率为700W的条件下进行微波处理，每运行20～30s，暂停2～3s，累计运行10～15min，完成最终涂层的制备；三、g、采用超精密微细加工机床系统加工出表面具有“V”型沟槽结构的Al制模板，所述“V”型沟槽在Al制模板表面形成交替通透的沟纹，每个沟纹的宽度s为90～110μm，深度h为90～110μm；h、将步骤g中所制备的Al制模板用丙酮超声清洗15～20min，烘干后先涂覆三层洁膜剂，再涂覆三层封孔剂，最后涂覆三层水性脱模剂，每一层的涂覆时间间隔为15～20min；四、将步骤二得到的TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜以及步骤三得到的Al制模板放入110～115℃烘箱内预热15～20min，然后将Al制模板安装固定在热压印机的压头上，在热压印机的承载台上放置石英玻璃基底，将预热的TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜平铺在石英玻璃基底上，降下压头，待Al制模板和TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜接触后升压至15～20kg/cm²，在温度为135～140℃、压力为15～20kg/cm²的条件下，压印15～20min，停止加热，自然冷却，并保压2～3h，撤去压力，抬起压头，完成飞艇蒙皮用TiO₂涂覆型PU或TPU薄膜减阻微沟槽的制备。