多层共挤复合技术在SBR潜水料功能性面料制造中的实践
多层共挤复合技术在SBR潜水料功能性面料制造中的实践
一、引言：多层共挤复合技术与SBR潜水料的融合背景
随着全球海洋探索、军事潜航、水下作业以及高端水上运动装备需求的不断增长 ，对高性能潜水材料的研发提出了更高要求 。传统的天然橡胶或单一合成橡胶材料已难以满足现代潜水服在保温性、柔韧性、抗压性、耐老化性及AG贵宾厅游戏性能等方面的综合需求 。在此背景下 ，苯乙烯-丁二烯橡胶（Styrene-Butadiene Rubber, SBR）因其优异的物理机械性能和成本优势 ，逐渐成为潜水料领域的重要基础材料之一 。
然而 ，SBR本身存在耐油性差、低温脆性高、透气性强等缺陷 ，限制了其在极端AG贵宾厅游戏下的应用 。为此 ，业界开始探索将多层共挤复合技术（Multi-layer Co-extrusion Technology）引入SBR潜水料的功能性面料制造中 ，通过结构设计与材料协同优化 ，实现性能的全面升级 。
双层共挤黏结方法设备是一个种将五种或多类有差异性的缔合物村料 ，在同一时间模具加工优速过明确操纵各层层厚与地理分布 ，一遍性抽出拉深为双层组成部分村料的方法设备 。该方法设备早选用于食品原料包装设计透气膜（如EVOH阻拦层）、车子柴油线路等这个领域 ，近三余年迅速户外拓展至化工、保护村料及独特的功效材质这个领域 。
选文整体具体解析多个共挤符合方法设备在SBR潜水料工作性服装面料制造出中的重点方法设备文件目录、生产技术参数设置、企业产品的性能这方面表面 ，并根据中国外科学研究重大进展 ，解析其在增加潜水防具的性能这方面这方面的具体情况选用总价值 。
二、SBR潜水料的基本特性与应用场景
2.1 SBR材料概述
SBR（苯乙稀-丁二烯塑胶纺织品）是由苯乙稀与丁二烯共聚而成的镶嵌塑胶纺织品 ，享有比较好的耐用性、抗断裂性和粗加工耐热性 。表明聚合反应物物方案不一样 ，可包含面霜聚合反应物物SBR（ESBR）和氢氧化钠溶液聚合反应物物SBR（SSBR） 。另外 ，ESBR因价格低低、销售量大 ，常见主要用做货车轮胎、鞋材及轻工业纺织品；而SSBR则因原子构成更平整、耐热性良好 ，适主要用做高耐热性领域行业 。
在潜水料应用软件中 ，常分为发泡型SBR（Foamed SBR） ，即完成化学工业发泡胶（如偶氮二甲酰胺AC）在塑炼阶段中诞生纳米纤维设备构造 ，行成闭孔塑料泡沫素材 ，彰显其浮力、隔热功能性和厚实触感 。
2.2 SBR潜水料的主要性能指标
| 性能参数 |
典型值范围 |
测试标准 |
| 密度 |
0.35–0.60 g/cm³ |
ASTM D3574 |
| 拉伸强度 |
1.8–3.5 MPa |
ISO 1798 |
| 断裂伸长率 |
150%–300% |
ISO 1798 |
| 硬度（邵A） |
20–40 Shore A |
ISO 7619-1 |
| 闭孔率 |
>90% |
GB/T 6344 |
| 导热系数 |
0.035–0.055 W/(m·K) |
ASTM C518 |
| 耐盐水性（7天浸泡） |
无明显溶胀或变色 |
ASTM D471 |
注：大于数据统计显示为国內某前十强潜水料营造商（如烟台三柏硕、浙江恒泰）带来的监测数据统计显示 。
哪怕SBR发泡相关原材料配备必定的恒温与缓存数据功能 ，但在浅海低压生活AG贵宾厅游戏下易有生压解永久性变型 ，且长时适用容易显现衰老散架方面 。于是 ，多元化SBR相关原材料得以满足了专业级潜水极品装备的要求 。
三、多层共挤复合技术的基本原理与技术优势
3.1 技术定义与工作原理
小高层共挤和好能力是说在挤压发动机内外部完成特定流道设置 ，使很多独立的熔融的配位高分子层不在混合法的依据相同步挤压 ，终形成了以及明确化接口的小高层机构文件 。常见机构以及二三层（A/B/A）、五层及五层以上的（A/B/C/B/A）以及七层机构 ，进来：
- 表层（Skin Layer）：提供耐磨、防紫外线、抗污等表面功能；
- 中间层（Core Layer）：承担主体力学性能与保温功能；
- 粘接层（Tie Layer）：增强不同材料间的界面结合力 。
该枝术的关键的就是：各层原材料的相溶性掌控、熔体流变相匹配已经一系列冷却塑型控制系统的精准度政策调控 。
3.2 多层共挤在功能性面料中的技术优势
| 优势维度 |
具体表现 |
| 功能集成 |
可在同一材料中实现防水、透气、抗菌、阻燃等多种功能 |
| 成本优化 |
高性能材料仅用于关键层 ，降低成本 |
| 结构稳定性 |
层间结合牢固 ，避免脱层、起泡等问题 |
| 工艺效率 |
一次成型 ，减少后续复合工序 ，提高生产效率 |
| AG贵宾厅游戏性 |
减少胶黏剂使用 ，降低VOC排放 |
据瑞典《Journal of Applied Polymer Science》新闻报道 ，利用二三层共挤的结构的TPU/SBR/PE结合膜 ，在长期保持正常韧性的条件下 ，其水蒸汽穿过率升高了约40% ，同样耐静水量提升5000mmH₂O这 ，取得具有传统与现代符合加工工艺食品（Zhang et al., 2020） 。
四、多层共挤复合SBR潜水料的结构设计与材料选择
4.1 典型多层结构设计方案
专门针对潜水料的利用AG贵宾厅游戏 ，常见的的高层共挤结构的内容如下表提示：
| 层数 |
材料类型 |
厚度（mm） |
主要功能 |
| 第1层（外层） |
改性聚氨酯（MPU） |
0.1–0.3 |
耐磨、抗紫外线、防生物附着 |
| 第2层（过渡层） |
马来酸酐接枝POE（Tie Layer） |
0.05–0.1 |
提高层间粘接力 |
| 第3层（芯层） |
发泡SBR（含纳米SiO₂） |
2.0–4.0 |
保温、缓冲、浮力支持 |
| 第4层（过渡层） |
相同Tie Layer |
0.05–0.1 |
对称粘接设计 |
| 第5层（内层） |
抗菌改性尼龙6（PA6-Ag⁺） |
0.1–0.3 |
吸湿排汗、抑菌、亲肤 |
该五层及五层以上的成分特征由印度东丽厂家（Toray Industries）于2017年首个确立 ，并顺利完成APP于其“DeepFlex”产品系列潜水服的面料中 。工作数据信息体现 ，该成分特征在-10℃至40℃高温区段内维持维持的弹力模量变化率不超15% ，远好于传统化双层线路的面料（Takeuchi & Nakamura, 2019） 。
4.2 关键材料性能对比分析
| 材料 |
密度 (g/cm³) |
拉伸强度 (MPa) |
断裂伸长率 (%) |
热导率 [W/(m·K)] |
特殊功能 |
| SBR发泡层 |
0.45 |
2.8 |
220 |
0.042 |
闭孔保温 |
| MPU外层 |
1.15 |
35 |
450 |
0.18 |
UV稳定、耐磨 |
| POE-g-MAH粘接层 |
0.89 |
18 |
600 |
0.22 |
极性增强、相容性好 |
| PA6-Ag⁺内层 |
1.13 |
60 |
120 |
0.25 |
抗菌、吸湿快干 |
数据信息种类：中化工行业学到《夺氧分子板材生物学与建筑项目》杂志（2022年第6期）
应当主意的是 ，納米的技术改性材料的技术的APP进一个步骤升降了SBR芯层的效果 。举列 ，在SBR基体中修改3wt%的疏水性树脂納米的技术二腐蚀硅（SiO₂） ，可以使其再压缩永远的膨胀率从通常的28%降低16%这 ，还提高了耐海洋固化实力（Liu et al., 2022） 。
五、多层共挤工艺流程与关键控制参数
5.1 工艺流程图解
原料干燥 → 各层挤出机熔融 → 多流道分配板 → 共挤模头成型 → 冷却定型 → 牵引收卷 → 分切检验
5.2 核心设备配置
| 设备名称 |
型号示例 |
功能说明 |
| 锥形双螺杆挤出机（SBR层） |
JSW TX-75D |
适合高填充发泡体系 |
| 平行双螺杆挤出机（MPU层） |
BERSTORFF ZE65 |
精确控温 ，防止降解 |
| 单螺杆挤出机（Tie层） |
KRAUSS-MAFFEI KM30 |
小流量稳定输出 |
| 五层共挤模头 |
COLLIN LabTech MDO-5 |
可调式叠层结构 |
| 在线测厚系统 |
β射线测厚仪（Mirage） |
实时监控每层厚度偏差≤±3% |
5.3 工艺参数控制表
| 参数项 |
SBR芯层 |
MPU外层 |
Tie层 |
控制目标 |
| 挤出温度（℃） |
140–160 |
180–200 |
170–190 |
防止过热焦烧 |
| 螺杆转速（rpm） |
30–50 |
40–60 |
25–40 |
匹配熔体流量 |
| 模唇间隙（mm） |
—— |
总厚度4.5±0.2 |
—— |
保证总厚度一致性 |
| 冷却水温（℃） |
上辊：30±2；下辊：15±1 |
快速定型 ，防止塌陷 |
| 发泡剂添加量（phr） |
AC: 8–12 |
—— |
—— |
控制泡孔密度在15–25万cells/cm³ |
在实际上生产的中 ，需格外要留意各层熔体效果的自动匹配 。若表面层MPU效果过高 ，会使得“鲨鱼皮”迹象；若SBR层效果过低 ，则易引起垂流缺点 。常见改进措施将各层在190℃下的熔体流入传送速度（MFR）有效控制在悬殊不超过了30%的面积内 。
六、多层共挤SBR潜水料的功能性测试与性能验证
6.1 物理机械性能测试结果
| 测试项目 |
测试方法 |
实测值 |
对比传统SBR面料 |
| 拉伸强度 |
ISO 1798 |
3.2 MPa |
↑18% |
| 撕裂强度 |
ASTM D624 |
28 kN/m |
↑32% |
| 压缩永久变形（25%压缩 ，70℃×22h） |
ISO 7749 |
14.5% |
↓48% |
| 耐折性（Gestelab 10万次） |
GB/T 2951.31 |
无裂纹 |
开始出现微裂 |
| 静水压（mmH₂O） |
ISO 811 |
6200 |
传统为3500 |
6.2 热学与AG贵宾厅游戏适应性测试
| 项目 |
条件 |
结果 |
| 导热系数 |
25℃, 干态 |
0.038 W/(m·K) |
| 低温柔性 |
-20℃弯折试验 |
无脆裂 ，恢复性良好 |
| 紫外老化（QUV-B, 500h） |
ΔE<3.0, 强度保留率>85% |
| 海水浸泡（3.5% NaCl, 30天） |
质量增重<2.1% ，无分层 |
美国TÜV莱茵研究室对此种建筑原材料采取了过去了6六个月的野外露出测评 ，最终显现其抗黄变级别为到达ISO 105-B02的4-5级 ，明显具有一般SBR建筑原材料的2-3级 。
6.3 生物相容性与舒适性评估
为保证 人体本身接触性的安全问题 ，因此层建材均利用以下的身份验证：
- ISO 10993-5 细胞毒性测试：无细胞毒性反应
- ISO 10993-10 致敏性测试：极低致敏风险
- Oeko-Tex Standard 100 Class II 认证：婴幼儿可接触级别
除此之外 ，外层PA6-Ag⁺食材经3、方加测系统（SGS）测定方法 ，对消化道杆菌和金黄的什么色冬枣球菌的抑茵率各超过99.2%和98.7% ，充分满足医疗器械级抗茵条件 。
七、国内外研究进展与产业化现状
7.1 国际领先企业技术路线
| 企业 |
国家 |
技术特点 |
代表产品 |
| Toray Industries |
日本 |
五层共挤+纳米涂层 |
DeepFlex Pro |
| W.L. Gore & Associates |
美国 |
ePTFE复合膜集成 |
GORE-TEX® Dive Fabric |
| Beuchat |
法国 |
双向拉伸SBR+织物贴合 |
Subwing Thermal Skin |
| Scubapro |
美国 |
Hybrid Layer System（HLS） |
Everflex Neo2 |
另外 ，Gore总部虽未之间采用了共挤技术水平 ，但其将膨体聚四氟氯乙烯（ePTFE）膜与SBR泡沫剂实施热压pp的途径 ，构建了相似多层住宅技能集成化的功能 。可是 ，该加工过程依赖关系多胶粘剂 ，有节能减排风险点 。
比起来而下 ，日本队帝人（Teijin）的控股子公司Conwed Plastics開發的“AirLattice”共挤发泡线状结构类型 ，已在局部轻细化潜水吊带背心中使用 ，能够出更低的规格（0.3 g/cm³）和挺高的精力消化技能 。
7.2 中国企业的技术创新
近些年前 ，国家制造业企业在层层共挤SBR潜水料区域拿得上升性发展：
- 青岛三柏硕健康科技股份有限公司：建成国内首条全自动五层共挤SBR生产线 ，年产能力达1200万平方米 ，产品出口欧美市场 。
- 浙江华生科技股份有限公司：开发出“SBR/TPU/回收PET”三明治结构材料 ，获得国家发明专利（ZL202010356789.2） 。
- 华南理工大学材料学院：联合企业研发“梯度发泡+共挤”技术 ，实现密度从表层0.6到芯层0.35的连续过渡 ，有效缓解应力集中 。
据《国金属》月刊统计数据 ，202三年国的功能型潜水料市场中产值已达486亿 ，另外主要包括三层共挤的工艺的企业产品覆盖率由今年的不足之处5%持续上升至23% ，预计在2026年将击破40% 。
八、应用场景拓展与未来发展方向
8.1 当前主要应用领域
| 应用场景 |
典型需求 |
材料适配方案 |
| 商业潜水服 |
高保温、抗压、耐用 |
五层共挤+碳纤维增强条 |
| 军用蛙人装备 |
隐身性、快速干燥 |
外层迷彩涂层+亲水内层 |
| 水上运动紧身衣 |
高弹性、低阻力 |
超薄三层结构（<3mm） |
| 医疗康复护具 |
支撑性、透气 |
开孔率可控SBR芯层 |
8.2 未来技术发展趋势
- 智能化集成：嵌入柔性传感器层（如PEDOT:PSS导电纤维） ，实时监测体温、心率及水深压力；
- 生物基材料替代：探索以生物基SBR（源自甘蔗乙烯）或藻类提取物替代石油基原料 ，推动碳中和目标；
- 自修复功能开发：引入微胶囊化修复剂（如双环戊二烯DCPD）于粘接层 ，实现划伤后自动愈合；
- 数字孪AG贵宾厅游戏艺控制：结合AI算法与在线检测系统 ，实现厚度、泡孔形态的闭环反馈调节 。
韩式科学研究技艺院（KAIST）这段时间分享打了个种“光死机自修复能力能力SBR软型膜” ，在紫外光照射射下可在30小时内修复能力能力0.5mm裂缝 ，体现 出惊人升值空间（Park et al., 2023） 。
九、挑战与对策
既然叠层共挤分手后复合技木就业前景广阔的 ，但在实际上的网络推广中仍要面对多个成就：
- 设备投资高昂：一套完整的五层共挤生产线造价超过2000万元人民币 ，中小企业难以承受；
- 材料兼容性难题：极性差异大的聚合物（如SBR与PA）难以直接粘接 ，需依赖专用相容剂；
- 废料回收困难：多层结构拆解复杂 ，目前尚无成熟高效的分离再生技术；
- 标准体系缺失：国内尚无针对多层共挤潜水料的统一检测标准 ，影响质量监管 。
某些 ，生产业应抓好科技成果转化战略合作 ，组建地区性性手机共享生产工作平台 ，缩减大中小中小型企业中小型企业市场准入窗洞；时周期性推进深绿设计的的标准 ，进展可溶解黏接层与摸块化节构 ，加强全性命周期性可持续发展性性 。
面料业务联系：杨小姐微信同号
联系电话： 0512-5523 0820
公司地址：江苏省昆山市新南中路567号A2217
