CN202862742U - 一种防静电囊体材料复合结构 - Google Patents

一种防静电囊体材料复合结构 Download PDF

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郭颀
李斌华
高晓枫
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Hunan Aerospace Yuanwang Science & Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种防静电囊体材料复合结构，该复合结构具有防静电的上表面和/或下表面，进一步地，该复合结构包括承力层、阻气层和抗老化层，所述承力层和抗老化层中至少有一层为防静电层，防电层电阻在105～1011Ω范围内，具有消除静电的作用。本实用新型应用于制作氢气系留球、氢气系留艇、氢气球或氢气飞艇的囊体时，可消除静电，避免静电引起氢气燃烧和爆炸，提高氢气浮空器的安全性。

Description

一种防静电囊体材料复合结构
技术领域
本实用新型属于复合材料技术领域，特指一种防静电囊体复合材料，可应用于浮空器技术领域。
背景技术
氢气是易燃易爆气体，燃烧范围宽、引爆能量小。在氢气浮空器使用过程中，囊体与氢气和大气摩擦会产生静电，如果静电荷无法及时耗散出去，则静电积累到一定程度就会放电，继而引起氢气燃烧甚至爆炸，轻则导致浮空器损坏、飞行任务失败，严重时会造成人员伤亡等重大事故。因此，氢气浮空器的囊体材料必须具有防静电性能，以达到消除静电危害、提高氢气浮空器安全性的目的。
现有的囊体材料为高分子复合材料，主要由承力层、阻气层和抗老化层复合而成，承力层一般为芳纶、尼龙、涤纶等织物类材料，阻气层一般聚氟乙烯膜或聚氨酯膜等，抗老化层一般为聚氨酯、聚氯乙烯、聚氟乙烯或聚酯等材料，电阻较高，导电性较差，为静电绝缘材料，无法满足作为氢气浮空器囊体材料的防静电要求。
发明内容
本实用新型的目的在于针对氢气浮空器对囊体材料的防静电要求，在现有囊体材料基础上进行改进，提供一种具有防静电性能囊体材料复合结构，可应用于制作氢气系留球、氢气系留艇、氢气球或氢气飞艇等氢气浮空器的囊体，消除静电引起氢气燃烧或爆炸，提高氢气浮空器的安全性。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：
一种防静电囊体材料复合结构，所述复合结构具有防静电的上表面和/或下表面。
进一步地，所述防静电囊体材料复合结构包括承力层、阻气层和抗老化层，所述承力层和抗老化层中至少有一层为防静电层。其中，承力层为囊体材料的内层，抗老化层为囊体材料的外层。
在本实用新型的一种技术方案中，所述防静电层表面附有外用抗静电剂；所述外用抗静电剂为表面活性剂类抗静电剂或电解质高分子成膜物类抗静电剂，优选表面活性剂类抗静电剂。
在本实用新型的另一种技术方案中，所述防静电层中含有内用抗静电剂；所述内用抗静电剂为无机半导体盐类抗静电剂、无机盐类抗静电剂、电解质高分子成膜物类抗静电剂、表面活性剂类抗静电剂或有机半导体高聚物类抗静电剂，优选表面活性剂类抗静电剂。
在本实用新型的再一种技术方案中，所述防静电层中含有抗静电剂或导电填充料；所述导电填充料为金属粉末、石墨、碳纤维或导电炭黑。
以上所述复合结构的上下表面和/或下表面，以及防静电层的电阻均为105～1011Ω。
下面结合设计原理及制作工艺对本实用新型作进一步说明：
作为本实用新型的一种方案中，通过涂敷、喷洒（喷雾）、浸渍、上油、溅射等方法，将外用抗静电剂附着在承力层内表面和/或抗老化层外表面，使复合层的内表面和/或外表面的电阻降低到105～1011Ω范围内成为静电耗散材料，使囊体与氢气、囊体与空气摩擦时产生的静电荷能够迅速泄漏，达到消除静电影响的作用。该方案中所述外用抗静电剂可以是外用表面活性剂类抗静电剂或电解质高分子成膜物类抗静电剂，优选表面活性剂类抗静电剂。
作为本实用新型的另一种方案中，在加工承力层和/或抗老化层时，在其原料里添加内用抗静电剂，使加工成的承力层和/或抗老化层电阻降低到105～1011Ω范围内成为静电耗散材料，使囊体与氢气、囊体与空气摩擦时产生的静电荷能够迅速泄漏，达到消除静电影响的作用。该方案中所述内用抗静电剂可以是表面活性剂类抗静电剂、无机半导体盐类抗静电剂、无机盐类抗静电剂、电解质高分子成膜物类抗静电剂或有机半导体高聚物类抗静电剂，优选表面活性剂类抗静电剂。
作为本实用新型的又一种方案中，在加工承力层和/或抗老化层时，将导电填充料与承力层和/或抗老化层的原料混合，使加工成的承力层和/或抗老化层电阻降低到105～1011Ω范围内成为静电耗散材料，使囊体与氢气、囊体与空气摩擦时产生的静电荷能够迅速泄漏，达到消除静电影响的作用。该方案中所述导电填充料可以是金属粉末、石墨、碳纤维或导电炭黑。
需要强调的是：无论是单独在所述复合材料的内表面设立防静电层、单独在所述复合材料的外表面设立防静电层、在所述复合材料的内表面和外表面均设立防静电层，都属于本实用新型的范畴；承力层、阻气层和抗老化层三层材料可以通过热合、胶粘或其他工艺方法构成所述复合材料，无论采用何种复合方法，均属于本实用新型的范畴；另外，无论该复合结构制作成几层，只要通过涂敷等技术手段使该复合结构的上表面和/或下表面具有防电功能的结构均属于本实用新型的范畴。
与现有技术比较，本使用新型的有益效果为：
本实用新型解决了囊体材料的防静电问题，应用于制作氢气系留球、氢气系留艇、氢气球或氢气飞艇的囊体时，可消除静电，避免静电引起氢气燃烧和爆炸，提高氢气浮空器的安全性。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。
图中：1、承力层；2、阻气层；3、抗老化层。
具体实施方式
下面结合附图和3个具体的实施例对本实用新型的作进一步的说明。
实施例1
取10份硬脂酸甘油脂和2份硬脂酰醇的环氧乙烷（20）加成物乳化剂混合，加到88份65℃的热水中得到乳化液。用适量水稀释并与30%的2-间丙烯氧乙基-3-甲基铵甲基亚硫酸盐聚合体混合，加水稀释，使乳化液的浓度为5%，聚合体的浓度为3%，形成防静电处理液。常温下，将制作承力层1的涤纶织物在上述防静电处理液中浸渍1min，制成的承力层1电阻为108～109                                               ，具有防静电性能。即，所述防静电囊体材料复合结构包括承力层1、阻气层2和抗老化层3，所述承力层1为防静电层。
实施例2
在制作抗老化层3的聚氟乙烯膜的原料中添加1%的十二烷基三甲基氯化铵，可使抗老化层3聚氟乙烯膜的电阻降到，具有防静电性能。即，所述防静电囊体材料复合结构包括承力层1、阻气层2和抗老化层3，所述抗老化层3为防静电层。
实施例3
将导电炭黑与制作承力层1的涤纶织物的原料按20～25：100的比例充分混合，制成的承力层1电阻为107～108 ，具有防静电性能。即，所述防静电囊体材料复合结构包括承力层1、阻气层2和抗老化层3，所述承力层1为防静电层。
需要指出的是，以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下所做出的修改或变化也应该属于本实用新型的范畴。 

Claims (10)

1.一种防静电囊体材料复合结构，其特征在于，所述复合结构具有防静电的上表面和/或下表面。
2.如权利要求1所述的复合结构，其特征在于，所述结构包括承力层（1）、阻气层（2）和抗老化层（3），所述承力层（1）和抗老化层（3）中至少有一层为防静电层。
3.如权利要求2所述的复合结构，其特征在于，所述防静电层表面附有外用抗静电剂。
4.如权利要求3所述的复合结构，其特征在于，所述外用抗静电剂为表面活性剂类抗静电剂或电解质高分子成膜物类抗静电剂。
5.如权利要求3所述的复合结构，其特征在于，所述外用抗静电剂为表面活性剂类抗静电剂。
6.如权利要求2所述的复合结构，其特征在于，所述防静电层中含有内用抗静电剂或导电填充料。
7.如权利要求6所述的复合结构，其特征在于，所述内用抗静电剂为无机半导体盐类抗静电剂、无机盐类抗静电剂、电解质高分子成膜物类抗静电剂、表面活性剂类抗静电剂或有机半导体高聚物类抗静电剂。
8.如权利要求6所述的复合结构，其特征在于，所述内用抗静电剂为表面活性剂类抗静电剂。
9.如权利要求6所述的复合结构，其特征在于，所述导电填充料为金属粉末、石墨、碳纤维或导电炭黑。
10.如权利要求2至7任一项所述的复合结构，其特征在于，所述防静电层电阻为105～
1011Ω。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104760371A (zh) * 2014-12-25 2015-07-08 中国乐凯集团有限公司 一种平流层飞艇用空气囊材料及其制备方法
CN114488347A (zh) * 2021-12-27 2022-05-13 中国航天空气动力技术研究院 低空系留式气象监测装置

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