具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明的第一方面，提供了一种柔性聚醚醚酮热控薄膜，如图1所示，包括基材和基材表面的反射层，所述基材为无色透明的聚醚醚酮共混合金薄膜，所述反射层为银层(Ag)或铝层(Al)。

本发明人基于传统聚酰亚胺薄膜的高太阳吸收率，或新型含氟聚酰亚胺透明薄膜的低红外发射率、以及聚酰亚胺薄膜不易熔融使得薄膜大面积使用时只能以胶带拼接为主的问题，进行了大量的摸索和试验，针对性的选择无色透明聚合物薄膜以希解决聚酰亚胺薄膜存在的问题。然而，聚合物种类繁多，如聚乙烯(PE)薄膜，虽然无色透明且易熔融，但耐高温性、力学性能等均难以用于飞行器热控领域。现有报道有望用于热控薄膜的聚合物薄膜综合性能难以满足热控薄膜的要求，如聚四氟乙烯(PTFE)薄膜，虽然化学稳定性及耐热性能较好，但可加工性相对较差。又如氟塑料F46膜片(Teflon FEP)，在薄膜表面镀银，基底与反射层的结合性能一般，太阳吸收比0.17，半球发射率0.67，散热性能中等，在空间环境中热辐射参数的稳定性一般。经过各方面性能研究，本发明人确定采用聚醚醚酮作为基材的主要材料，为克服聚醚醚酮玻璃化转变温度较低的问题(一般为143℃)，采用耐高温树脂对其改性，以改性后得到的聚醚醚酮共混合金薄膜作为基材，该聚醚醚酮共混合金薄膜无色透明，热分解温度不低于500℃，玻璃化转变温度(T_g)不低于150℃，耐热性能优异，可在260℃以上长期使用，与PI、聚苯醚(PPO)、PTFE、聚苯硫醚(PPS)等高温塑料相比，服役温度上限可高50℃以上，这类特性使其十分吻合航天器所处的苛刻环境的应用需求。

在本发明一种优选的实施方式中，所述基材的厚度为10～100μm，优选为25μm～50μm；所述反射层的厚度为100～200nm，优选为100～150nm。研究发现，航天器平台对热控薄膜的厚度存在要求，热控薄膜的厚度直接影响热控性能，热控薄膜的厚度主要通过基材厚度体现。若基材厚度过大且高于上述范围的最大值，则影响红外吸收能力和产品重量设计；若基材厚度过小且低于上述范围的最小值，则吸收发射比不能满足要求。

在本发明一种优选的实施方式中，所述聚醚醚酮热控薄膜的热分解温度不低于500℃，玻璃化转变温度(T_g)不低于150℃，太阳吸收比平均值为0.06～0.08，发射率可达0.59～0.70，太阳吸收发射比不高于0.11。

传统聚醚醚酮薄膜的玻璃化转变温度低，难以满足用于热控薄膜的耐高温要求，在高温下聚醚醚酮薄膜出现玻璃态-粘流态转变，导致结构变形，产生热失配效应，降低可靠性。因而，有必要提供一种柔性聚醚醚酮热控薄膜的制备方法特别是一种柔性无色透明聚醚醚酮薄膜的制备方法，通过对聚醚醚酮薄膜性能的改进，以获得高性能聚醚醚酮热控薄膜。

根据本发明的第二方面，提供了一种柔性无色透明聚醚醚酮共混合金薄膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将聚醚醚酮树脂与耐热高分子添加剂以质量比1:(1～19)均匀混合，然后在150～170℃烘箱中干燥，

步骤2，将上述干燥后的混合物通过加料漏斗加入挤出机后熔融挤出，挤出机的温度为390～420℃，挤出机转速为20～60r/min；

步骤3，熔体经流延模头、三辊流延机，经牵引辊拉伸定型，测厚并切边、收卷，制备得到聚醚醚酮共混合金薄膜；其中，所述三辊流延机的流延辊转速为1～7m/min，模唇间隙为0.4～0.6mm，收卷时的收卷速度为4～6m/min。

在本发明一种优选的实施方式中，步骤1中，所述聚醚醚酮树脂满足熔体流动速率为10～15g/10min(400℃，载重10kg)，以确保树脂具有良好的粘流特性，保证薄膜成型的均匀性。

在本发明一种优选的实施方式中，步骤1中，所述耐热高分子添加剂选自热塑性聚酰亚胺或聚芳醚砜中的至少一种。

在本发明一种优选的实施方式中，步骤2中，所述挤出机温度为390～420℃，挤出机转速为30～40r/min，以保证树脂原料完全熔融，具有可加工性，同时保证薄膜产品的力学性能稳定。

在本发明一种优选的实施方式中，步骤3中，所述三辊流延机的流延辊转速为4～5m/min，模唇间隙为0.4～0.5mm，收卷速度为4～5m/min，以控制薄膜厚度，提升力学性能，降低热收缩率。

在本发明一种优选的实施方式中，步骤3中，所述制备得到的聚醚醚酮共混合金薄膜的玻璃化转变温(Tg)范围为150≤Tg≤175℃。

根据本发明的第三方面，提供了一种柔性聚醚醚酮热控薄膜的制备方法，包括基材和基材表面反射层的制备，所述基材选自无色透明的聚醚醚酮共混合金薄膜，所述反射层选自银层或铝层，所述基材通过第二方面所述的一种柔性无色透明聚醚醚酮薄膜的制备方法制得，所述反射层通过磁控溅射法在基材表面形成。

进一步地，所述磁控溅射法的工艺包括：通过高能离子轰击靶材，使Ag或Al原子在PEEK膜上沉积，沉积平均厚度达到设定值时，停止镀膜。溅射电流为：10mA～25mA，沉积速率为：5～20nm min^-1。

根据本发明的第四方面，提供了第一方面所述的一种柔性聚醚醚酮热控薄膜，或第三方面所述的制备方法制得的柔性聚醚醚酮热控薄膜在作为制备柔性二次表面镜的材料方面的应用。

实施例

实施例1

(1)将熔体流动速率(400℃，载重10kg)为10g/10min的聚醚醚酮树脂、耐热高分子添加剂热塑性聚酰亚胺按照9:1的质量比例混合后，在150℃烘箱中烘干3h后，通过加料漏斗加入单螺杆挤出机后熔融挤出，经过流延模头、三辊流延机，经牵引辊，拉伸定型，测厚并切边、收卷，制备得到厚度为25μm的聚醚醚酮共混合金薄膜。挤出机温度为390～420℃，挤出机转速为30r/min，三辊流延机的流延辊转速为4m/min，模唇间隙为0.4mm，收卷机的收卷速度为4m/min。

所述制得的聚醚醚酮共混合金薄膜基材的红外光谱见图2，其主成分是聚醚醚酮，主链分子结构为一个酮键和两个醚键的重复单元。1647cm^-1处为PEEK分子中C＝O的伸缩振动模式(ν_C＝O)；1593、1485cm^-1处为PEEK分子中Ar—O—Ar(Ar为芳基)的平面振动模式(ν_Ar-O-Ar)；1307cm^-1处为PEEK分子中Ar—CO—Ar的平面振动模式(ν_Ar-CO-Ar)；1278、1215、1183cm^-1处为PEEK分子中Ar—O—Ar的不对称伸缩振动模式(ν_{as Ar-O-Ar})；1157、1010cm^-1处为PEEK分子中C—H面内弯曲振动模式(γ_C-H)；924cm^-1处为PEEK分子中Ar—CO—Ar对称伸缩振动模式(ν_{s Ar-CO-Ar})；857、834、763cm^-1处为PEEK分子中C—H面外弯曲振动模式(ω_C-H)。聚醚醚酮薄膜的热分解温度高于500℃，见图3中的TGA曲线。玻璃化转变温度(T_g)为152℃，高于传统PEEK的T_g(135℃)，见图4中的DMA曲线。所述聚醚醚酮共混合金薄膜具有优异的耐高温特性。。

(2)使用磁控溅射镀膜仪在步骤(1)得到的聚醚醚酮共混合金薄膜上制备Ag薄膜，厚度为100nm。进一步地，针对获得的无色柔性透明聚醚醚酮/Ag热控薄膜进行特性表征及热辐射性能检测。结果如下：

制得的聚醚醚酮/Ag薄膜的截面显微结构见图5，基材厚度25μm，镀银层厚度～0.1μm，金属化层与基底层界面结合紧密。聚醚醚酮/Ag薄膜的热分解温度达到500℃，见图6中的TGA曲线。玻璃化转变温度(T_g)为153℃，见图7中的DSC曲线。所述聚醚醚酮/Ag热控薄膜具有优异的耐高温特性。太阳吸收比为0.06±0.01(太阳吸收比按照GJB 2502.2-2006进行测试)，发射率为0.59±0.01(发射率按照GJB 2502.3-2006进行测试)，太阳吸收发射比仅为0.10。

因此，所制备的柔性聚醚醚酮热控薄膜属于低吸辐比的热控薄膜，同时，具有优良的热稳定特性，满足航天器热控的需要，可用于二次表面镜的制备。

实施例2

(1)将熔体流动速率(400℃，载重10kg)为15g/10min的聚醚醚酮树脂、耐热高分子添加剂聚芳醚砜按照19:1的质量比例混合后，在150℃烘箱中烘干3h后，通过加料漏斗加入单螺杆挤出机后熔融挤出，经过流延模头、三辊流延机，经牵引辊，拉伸定型，测厚并切边、收卷，制备得到厚度为50μm的聚醚醚酮共混合金薄膜。挤出机温度为390～420℃，挤出机转速为30r/min，流延辊转速为4m/min，模唇间隙为0.4mm，收卷机的收卷速度为4m/min。

(2)使用磁控溅射镀膜仪在步骤(1)得到的聚醚醚酮共混合金薄膜上制备Ag薄膜，厚度为100nm。进一步地，针对获得的无色柔性透明聚醚醚酮热控薄膜进行特性表征及热辐射性能检测。结果如下：

制得的聚醚醚酮/Ag薄膜的截面显微结构见图8，基材厚度50μm，镀银层厚度0.1μm，金属化层与基底层界面结合紧密。太阳吸收比为0.08±0.01(太阳吸收比按照GJB2502.2-2006进行测试)，发射率为0.70±0.01(发射率按照GJB2502.3-2006进行测试)，太阳吸收发射比仅为0.11。

因此，所制备的柔性聚醚醚酮热控薄膜属于低吸辐比的热控薄膜，满足航天器热控的需要，可用于二次表面镜的制备。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。