一种武器装备野外封存封套、用于武器装备野外封存外包装的复合材料及制备方法

技术领域

本发明属于军事装备野外封存封套的材料领域，尤其涉及一种武器装备封存封套、用于武器装备野外封存外包装的复合材料及制备方法。

背景技术

目前武器装备(例如飞机等)的更新速度越来越快，一些武器装备必将退役，淘汰后的武器装备并没有报废，而是封存起来，一是为了对付突发事件的发生，以便启封后立即投入适用，二是作为服役的装备的“备用库”；三是改做它用。美国将淘汰的武器装备封存后存入专用的场所，待到需要时再取出来。目的是降低维护成本、节省武器投入、延长武器使用寿命、确保武器随时处于战备可用状态。例如，美国至今封存着第二次世界大战时用的武器装备，他们将封存的老旧飞机改制成无人机，发挥出新用途。因此，武器装备的封存对于保存军事实力有着更重要的意义。

目前国内也有储存淘汰后的武器装备的专用场所，采用气相封存技术进行封存，一般采用封存封套，封存封套主体结构分为内部和外部，外部由密封系统(封套主体、缓冲部件、除湿部件等)组成，内部由常规的防护系统(气相防锈、静态除湿、除氧材料等)组成，最后封口处选用密封式拉链。野外封存对于封存封套的外部需要防止自然界各种腐蚀介质对封存物件的腐蚀和老化，但是目前外部的封存封套还存在一些弊端：1、封存器件武器表面易被腐蚀；2、封存封套强度低，武器尖端处易穿孔及撕裂，从而引起水汽渗漏。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的第一目的在于提供了一种用于武器装备野外封存外包装的复合材料，该材料可为武器装备的外表面提供优良的防腐蚀性能，复合材料具有优良的强韧性，延长了使用寿命。

本发明的第二目的是提供一种用于武器装备野外封存外包装的复合材料制备方法，该方法工艺流程简单，成本低，成品率高，具备良好的工业化前景。

本发明的第三目的是提供一种武器装备野外封存封套，封存封套的外部的材料为上述的用于武器装备野外封存外包装的复合材料或由上述的用于武器装备野外封存外包装的复合材料制备方法制得的。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于武器装备野外封存外包装的复合材料，从上至下依次包括防腐蚀层、第一粘接层、高阻隔层、第二粘接层、基材层、第三粘接层和热封层；

所述防腐蚀层为有机硅树脂复合材料，所述高阻隔层为铝箔或PVDC中一种，所述基材层为碳纤维增强复合材料，所述热封层为TPU材料。

优选地，所述有机硅树脂复合材料包括有机硅树脂以及掺杂在有机硅树脂内的白色色母粒、铝银浆和云母粉。

优选地，所述白色色母粒的质量分数为1～2wt％，铝银浆的质量分数为10～15wt％，所述云母粉的质量分数为12～15wt％。

优选地，所述防腐蚀层的厚度为0.04～0.05mm。

优选地，高阻隔层的厚度为0.013～0.015mm。

优选地，所述基材层的厚度为0.04～0.05mm。

优选地，所述热封层的厚度为0.05～0.06mm。

优选地，第一粘接层、第二粘接层以及第三粘接层的厚度均为0.05～0.10mm。

本发明还提供了一种用于武器装备野外封存外包装的复合材料的制备方法，包括：

S1：向有机硅树脂中添加1～2wt％的白色白色色母粒、10～15wt％的铝银浆、的12～15wt％云母粉，混合后控制水分低于300ppm并通过熔融挤出流延压延或吸塑工艺的方式形成防腐蚀层；

S2：在所述防腐蚀层的下表面涂覆聚氨酯胶粘剂，形成第一粘接层，并在第一粘接层的另一面粘合高阻隔层，使第一粘接层预固化，预固化温度为65-75℃；

S3：以碳纤维增强复合材料为基材层，并在基材层的上表面和下表面均涂覆聚氨酯胶粘剂，所述基材层的上表面与高阻隔层的下表面粘合，所述基材层的下表面与熔融挤出流延压延或吸塑工艺的方式形成热封层粘合；

S4：所述防腐蚀层、高阻隔层、基材层、热封层在与聚氨酯胶粘剂贴合后经压辊定型后降温、收卷，其中，压辊温度为130℃，压辊压力为1.0Mpa。

本发明还提供了一种武器装备野外封存封套，所述封存封套的主体结构包括内部和外部，所述外部的材质为上述的用于武器装备野外封存外包装的复合材料或上述的用于武器装备野外封存外包装的复合材料的制备方法制得的，所述封存封套的封口处采用密封式拉链，所述密封式拉链的材质为TPU材料中通过聚合铜离子后形成的以TPU为骨架的多功能聚合体。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明用于武器装备野外封存外包装的复合材料从上至下依次包括防腐蚀层、第一粘接层、高阻隔层、第二粘接层、基材层、第三粘接层和热封层，防腐蚀层为有机硅树脂复合材料，其有机硅树脂中的富电子云可以与白色色母粒填料、第一粘合层作用，增强防腐蚀层的附着力，以赋予防腐蚀层更好的性能，并且此含量配比的有机硅树脂复合材料在在500℃条件下还具有耐高温防腐蚀。采用此复合材料作为野外武器的封存外包装，可使武器内部温度保持在高于环境温度9℃的范围内，这样有助于缓解武器装备在野外高热环境下发生的老化，达到双重耐高温功效；高阻隔层为PVDC或经过真空镀铝技术获得的铝箔，使整体的复合材料具有低透湿度特性的同时，大大提高了其耐折性，可隔离水蒸气、氧气、二氧化碳等有害气体，隔光及反射热。

在高阻隔层的下表面粘合碳纤维增强复合材料的基材层，碳纤维增强复合材料(CFRP)抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm

在基材层的下表面粘合TPU材料的热封层，TPU材料是一种具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性的环保材料，具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性，同时具有高防水性透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。

因此，本发明提供的用于武器装备野外封存外包装的复合材料集合了有机硅树脂复合材料、碳纤维增强的复合材料、TPU材料的优异性能，使采用这种复合材料制得的封存封套具有结构简单，省时省力；重量轻、柔软；能够适应多种场地；适应各种尺寸、各种形状的武器装备；达到在野外露天储存环境极其恶劣的条件下、在规定的封存期内，装备不生锈、不变质、不降低性能，对提高飞机的贮存可靠性、延长使用寿命和提高装备的保障能力具有极其重要的作用。

附图说明

图1为本发明的用于武器装备野外封存外包装的复合材料的结构示意图。

附图标记说明：1-防腐蚀层；2-第一粘接层；3-高阻隔层；4-第二粘接层；5-基材层；6-第三粘接层；7-热封层

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种武器装备野外封存封套、用于武器装备野外封存外包装的复合材料及制备方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

参看图1，一种用于武器装备野外封存外包装的复合材料，从上至下依次包括防腐蚀层1、第一粘接层2、高阻隔层3、第二粘接层4、基材层5、第三粘接层6和热封层7；

防腐蚀层为有机硅树脂复合材料，有机硅树脂复合材料包括有机硅树脂以及掺杂在有机硅树脂内的白色色母粒、铝银浆和云母粉。

白色色母粒的质量分数为1～2wt％，铝银浆的质量分数为10～15wt％，云母粉的质量分数为12～15wt％。有机硅树脂中的富电子云可以与白色色母粒填料、第一粘合层作用，增强防腐蚀层的附着力，以赋予防腐蚀层更好的性能，并且此含量配比的有机硅树脂复合材料在在500℃条件下还具有耐高温防腐蚀。采用此复合材料作为野外武器的封存外包装，可使武器内部温度保持在高于环境温度9℃的范围内，这样有助于缓解飞机在野外高热环境下发生的老化，达到双重耐高温功效。

高阻隔层为铝箔或PVDC中一种，使得材料具有低透湿度特性的同时，大大提高了其耐折性，可隔离水蒸气、氧气、二氧化碳等有害气体，隔光及反射热。

基材层为碳纤维增强复合材料，碳纤维增强复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm

热封层为TPU材料，TPU材料具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，是一种成熟的环保材料。目前，TPU已广泛应用于医疗卫生、电子电器、工业及体育等方面，其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性，同时它具有高防水性透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。

优选地，防腐蚀层的厚度为0.04～0.05mm。

优选地，高阻隔层的厚度为0.013～0.015mm。

优选地，基材层的厚度为0.04～0.05mm。

优选地，热封层的厚度为0.05～0.06mm。

优选地，第一粘接层、第二粘接层以及第三粘接层的厚度为0.05～0.10mm。

本发明还提供了一种用于武器装备野外封存外包装的复合材料的制备方法，包括：

S1：向有机硅树脂中添加1～2wt％的白色色母粒、10～15wt％的铝银浆、的12～15wt％云母粉，混合后控制水分低于300ppm并通过熔融挤出流延压延或吸塑工艺的方式形成防腐蚀层，厚度控制在0.04～0.05mm；

S2：在防腐蚀层的下表面用涂覆网纹辊涂覆溶剂型聚氨酯胶粘剂或无溶剂型聚氨酯胶粘剂，形成第一粘接层，并在第一粘接层的另一面粘合高阻隔层，使第一粘接层预固化，预固化温度为65-75℃，高阻隔层选用PVDC或经过真空镀铝技术获得的铝箔，厚度为0.013～0.015mm；

S3：以碳纤维增强复合材料为基材层，基材层的厚度为0.04～0.05mm，并在基材层的上表面和下表面采用涂覆网纹辊涂覆溶剂型聚氨酯胶粘剂或无溶剂型聚氨酯胶粘剂，基材层的上表面与高阻隔层的下表面粘合，形成第二粘合层，控制TPU水分低于300ppm并通过熔融挤出流延压延或吸塑工艺的方式形成热封层，并直接粘合在基材层的下表面，形成第三粘合层，热封层的厚度为0.05～0.06mm，第二粘合层和第三粘合层预固化，预固化的温度为65-75℃；

S4：防腐蚀层、高阻隔层、基材层、热封层在与聚氨酯胶粘剂贴合后经压辊定型后降温、收卷，其中，压辊温度为130℃，压辊压力为1.0Mpa。

本发明还提供了一种武器装备野外封存封套，所述封存封套的主体结构包括内部和外部，所述外部的材质为上述的用于武器装备野外封存外包装的复合材料或上述的用于武器装备野外封存外包装的复合材料的制备方法制得的，所述封存封套的封口处采用密封式拉链，所述密封式拉链的材质为TPU材料中通过聚合铜离子后形成的以TPU为骨架的多功能聚合体。

以下以具体实施例阐述本发明的观点

实施例1

防腐蚀层的制备

以有机硅类树脂作为成膜树脂，白色色母粒用量1.5wt％，铝银浆用量12wt％，云母粉用量12wt％，混合均匀控制水分低于300ppm并通过熔融挤出流延压延工艺的方式形成白色有机硅类树脂复合材料薄膜，即防腐蚀层，厚度为0.05mm。

在防腐蚀层的下表面用涂覆网纹辊涂覆溶剂型聚氨酯胶粘剂并使其预固化，而预固化的温度为65℃。

高阻隔层

采用PVDC作为高阻隔层直接粘合在防腐蚀层的下表面，厚度0.013mm。

基材层

为高强度碳纤维增强复合材料，以高强度碳纤维增强复合材料为基材层并在基材层的上下表面采用涂覆网纹辊涂覆溶剂型聚氨酯胶粘剂并将网纹辊涂覆聚氨酯胶粘剂固化在基材层两侧，预固化的温度为65℃，基材层厚度0.04mm，并与高阻隔层的下表面粘合。

热封层

为聚醚类TPU，控制TPU水分低于300ppm并通过熔融挤出流延压延工艺的方式形成热封层，并将热封层直接粘合在基材层的下表面，热封层厚度控制在0.05mm。

上述防腐蚀层、高阻隔层、基材层、热封层在与粘结合紧密贴合后经压辊定型后降温、收卷，而压辊温度为130℃，压辊压力为1.0MPa。

实施例2

防腐蚀层的制备

以有机硅类树脂作为成膜树脂，白色色母粒用量1.8wt％，铝银浆用量14wt％，云母粉用量14wt％，混合均匀控制水分低于300ppm并通过吸塑工艺的方式形成白色有机硅类树脂复合材料薄膜，即防腐蚀层，厚度为0.04mm。

在防腐蚀层的下表面用涂覆网纹辊涂覆无溶剂型聚氨酯胶粘剂并使其固化，而预固化的温度为70℃。

高阻隔层

采用真空镀铝技术形成的铝箔作为高阻隔层直接粘合在防腐蚀层的下表面，厚度0.014mm。

基材层

为碳纤维增强复合材料，以碳纤维增强复合材料为基材层并在基材层上下表面采用涂覆网纹辊涂覆无溶剂型聚氨酯胶粘剂并将网纹辊涂覆聚氨酯胶粘剂固化在基材层上下表面，预固化的温度为70℃，基材层厚度0.05mm，并与高阻隔层的下表面粘合。

热封层

为聚酯类TPU，控制TPU水分低于300ppm并通过吸塑工艺的方式形成热封层，并将热封层直接粘合在基材层的下表面，热封层厚度控制在0.06mm。

上述防腐蚀层、高阻隔层、基材层、热封层在与粘结合紧密贴合后经压辊定型后降温、收卷，而压辊温度为150℃，压辊压力为1.5MPa。

将实施例1、2制得的外包装复合材料进行性能检测，性能测试方法及结果如下：

经上述方法制备而得的复合材料具有如下优点：1、材料具有高防腐性、高阻隔性、高强度、耐戳穿和阻燃烧等特点，足以满足野外露天储存环境条件极其恶劣的环境；2、材料具有重量轻、柔软、阻隔性高、机械性能好等特点。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。