[发明专利]一种水下聚氨酯储油囊囊体材料、其制备方法和一种柔性油囊

说明书

本发明提供了一种水下储油的聚氨酯储油囊囊体材料，其结构由外向内依次为耐海水层、浸胶承力织物层、阻燃抑爆层和耐油层；其中，所述耐海水层为高耐候聚氨酯功能膜，由如下重量份的原料组成：聚氨酯树脂：87.5～92份；氟改性丙烯酸树脂：2.5～3.5份；纳米二氧化硅：1～2份；受阻胺类光稳定剂：1～2份；钛白粉：2～3份；滑石粉：1.5～2份。本发明通过上述特定的为耐海水层、浸胶承力织物层、阻燃抑爆层和耐油层复合，最终制备了适用于水下储油的聚氨酯储油囊囊体材料；该囊体材料具有较好的耐油、耐海水、耐化学品侵蚀功能，同时还具有轻质高强、高阻燃抑爆、耐穿刺、耐磨损、柔韧性较好、易焊接成型展收快捷、使用方便等特点。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种水下聚氨酯储油囊囊体材料、其制备方法和一种柔性油囊。

背景技术

水下柔性油囊是一种全新的储供油/水装备，具有加油、运油、储油、供油、储水、供水、可机动转移等多重功能，充分发挥平战结合的机动、便利作用。与陆上储油及水上储油相比，水下储油可节省昂贵的平台建造费用，而且储罐容量不受限制，具有巨大的储油能力。由于囊体位于水面以下，不仅油气损耗小，而且同火源、雷电隔离，不易起火，存储安全，可以避免火灾、爆炸事故，很适合变化多端的海洋环境；由于囊体放置于水下，可以有效避免浪流作用对囊体的影响，受波浪力小。在需要转移时，向囊体中通入空气，囊体可实现整体转移，借助预设浮力轻易实现囊体的安全转移，从而实现储油囊体的机动性。借助水下储油囊体系统，可以在特定海域及巡航路线上建立“海上加油站”网络，在未来油料机动补给、岛屿油料后勤保障等方面均具有重要意义。

目前，常规柔性储油囊结构包括内外两层，由于内层要持续处于油液浸泡状态，因而内层结构一般要设置成由耐油腐蚀的材料制成，外层则处于海水浸泡的状态，相应的，外层结构一般要对应地设置成耐海水腐蚀的材料制成，内外层通过热塑性聚氨酯弹性多孔材料通过热压方式进行粘接，具有较好的耐海水/油腐蚀性能和较大的存储容量，但也存在重量过大、操作不便等缺陷。

因此，提供一种具有较好的耐油、耐海水、耐化学品侵蚀功能，同时还具有轻质高强、高阻燃抑爆、耐穿刺、耐磨损、柔韧性较好、易焊接成型展收快捷、使用方便等特点的油囊囊体材料是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种水下聚氨酯储油囊囊体材料，本发明提供的水下聚氨酯储油囊囊体材料具有轻质高强、高阻燃抑爆、耐穿刺、耐磨损的效果。

本发明提供了一种水下储油的聚氨酯储油囊囊体材料，其结构由外向内依次为耐海水层、浸胶承力织物层、阻燃抑爆层和耐油层；

其中，所述耐海水层的原料包括由如下重量份的材料：

聚氨酯树脂：87.5～92份；

氟改性丙烯酸树脂：2.5～3.5份；

纳米二氧化硅：1～2份；

受阻胺类光稳定剂：1～2份；

钛白粉：2～3份；

滑石粉：1.5～2份。

优选的，所述聚氨酯树脂为自制的含硅聚氨酯(PSU)，其结构如下所示：

PSU树脂中软段采用端羟基硅油(PDMS)与聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)按不同配比混合而成的多元醇，其中PDMS质量分数为0％～30％；硬段采用4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)单体，扩链剂采用1,4-丁二醇(BDO)，利用预聚物合成和扩链两步聚合反应制备PSU树脂，其反应方程式如下所示。

具体反应过程如下所示：