[00145899]空间点阵结构复合膜增强充气材料的制备及产业化

浙江理工大学、浙江华生科技股份有限公司和浙江中天纺检测有限公司三方合作,在前期产学研紧密合作基础上,共同承担中国纺织工业联合会科技指导性项目“空间点阵结构增强充气材料的制备及产业化”课题。 空间点阵结构增强充气材料的点阵结构受力分布数学模型的建立,光氧老化导致的气密性减弱,以及保护涂层的均匀涂覆是产品开发和大规模生产中的关键技术问题。针对上述产业背景和技术难题,本项目聚焦若干关键技术节点,集中力量开发,力争实现拓展应用领域,提高产品开发速度,形成相对于国内外企业较鲜明的技术特色等研究目标。 （1）本项目建立织物结构与受力分布的数学模型,运用该数学模型分析产品受力分布状态,优化织物结构设计、改进纺织生产装备、数字化控制产品生产,提高新型产品的开发速度。 （2）项目开发聚氯乙烯（PVC）表面专用的水性涂料。该涂料由甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸酯类单体经乳液聚合而得,能与水性甲苯二异氰酸酯固化剂混合并进一步反应交联,在材料表面形成一种坚韧的疏水涂层。涂层中可混合气相二氧化硅纳米颗粒和高效抗紫外试剂等多种功能性成分,能够有效地提高了膜材料抗老化性能,同时,也为实现一个多功能表面提供了一个简易的途径。 （3）改进大型刮刀涂覆装置并用于规模化生产,实现高涂覆速度下对涂层厚度的精细控制。 主要技术指标 （1）单位面积质量（g/m2）： ≥2600; （2）撕裂负荷（N）（单层）： 经向≥500,纬向≥800; （3）拉伸负荷（N/5cm）（单层）：经向≥1500,纬向≥2500; （4）剥离负荷（N/5cm）（单层）：经向≥120,纬向≥120; （5）顶破强度（N）（单层）： ≥3500 （6）气密性指标：氧气透过量（cm3/（㎡·d·Pa））≤2.0×10^（-3） （7）耐老化性能：外观无发粘、发脆裂纹和其他变质现象; （8）环保指标：DEHP/DBP/BBP/DINP/DIDP/DNOP总量（mg/kg）：≤1000 目前,空间点阵结构复合膜增强充气材料被实际应用于冲浪板、充气垫、游艇等运动器材,大型水上游乐场滑道,户外旅游充气帐篷,蓄水池、水利设施,等用途,也在海洋浮箱养殖业、军用制品（伞降防冲击材料、充气伪装材料、水面漂浮材料等）、应急救护材料等领域具有潜在应用价值。 空间点阵结构复合膜增强充气材料在海外主要由德国海德斯（Heytex）公司生产。该公司拥有三个大型的现代化生产基地,年生产能力超两千万平方米,生产技术及研发能力国际领先。国内主要生产空间点阵结构复合膜增强充气材料的企业有三家,分别是浙江华生科技股份有限公司、福建思嘉环保材料科技有限公司、浙江明士达经编涂层有限公司。国内三家公司的生产规模和技术开发能力基本相同,呈三足鼎立状态。 通过本项目研发,产品的应用又拓展至飞机棚库、充气假目标、海洋浮箱养殖、物流包装材料等领域。本项目研发,显著提高了企业产品研发的技术实力,较大程度地提高了产品开发速度,产品的应用将进一步加快速度。 获奖情况 已获中国纺织工业联合会2020年科学技术二等奖。