[發明專利]一種磁致發熱自修復熱塑型納米復合材料

有效

• 申請號: 201510609524.5
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN105218999B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 何金良;胡軍;楊洋;高雷;張帥
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C08L33/12
• 分類號: C08L33/12;C08L23/06;C08L23/12;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/22
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 李志東

1.一種具有自修復功能的熱塑性聚合物制品，其特征在于，包括：

本體，所述本體由熱塑性聚合物形成；以及

γ-Fe₂O₃納米顆粒，所述γ-Fe₂O₃納米顆粒分散在所述本體中。

2.根據權利要求1所述的熱塑性聚合物制品，其特征在于，所述熱塑性聚合物包括選自下列的至少一種：聚乙烯、聚丙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯。

3.根據權利要求1所述的熱塑性聚合物制品，其特征在于，所述γ-Fe₂O₃納米顆粒粒徑小于30nm，優選地，所述γ-Fe₂O₃納米顆粒粒徑為20nm，

并且，所述γ-Fe₂O₃納米顆粒在所述本體中的含量不高于5質量％。

4.根據權利要求1所述的熱塑性聚合物制品，其特征在于，所述γ-Fe₂O₃納米顆粒是通過熔融共混分散在所述本體中的，

其中，所述γ-Fe₂O₃納米顆粒表面具有修飾層，所述修飾層是由能夠與所述熱塑性聚合物混融的聚合物形成的。

5.根據權利要求4所述的熱塑性聚合物制品，其特征在于，所述本體是由聚甲基丙烯酸甲酯形成的，所述修飾層是由聚乙二醇形成的。

6.一種使權利要求1～5所述熱塑性聚合物制品自修復的方法，所述熱塑性聚合物制品中具有缺陷，其特征在于，所述方法包括：使所述熱塑性聚合物制品處于交流磁場中，

任選地，所述磁場為高頻交流磁場。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括：

(1)對所述熱塑性聚合物制品施加第一磁場以便使所述聚合物材料的溫度上升至不低于所述熱塑性聚合物的玻璃化轉變溫度；所述第一磁場的持續時間為5分鐘以下，

(2)對步驟(1)中所得到的熱塑性聚合物制品施加第二磁場，以便使所述γ-Fe₂O₃納米顆粒的至少一部分在所述缺陷處富集；

(3)對步驟(2)中所得到的熱塑性聚合物制品施加第三磁場，以便使所述缺陷處的所述本體進行自修復；以及

(4)對步驟(3)中所得到的熱塑性聚合物制品施加第四磁場，以便使所述γ-Fe₂O₃納米顆粒沿著遠離所述缺陷處的方向擴散，

并且，所述第四磁場處理的時間不少于60分鐘，

所述第一磁場的磁場強度高于所述第二磁場的磁場強度；

所述第二磁場的磁場強度高于所述第三磁場的磁場強度；以及

所述第三磁場的磁場強度高于所述第四磁場的磁場強度。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，包括：

所述第一磁場的磁場強度為7200A/m；

所述第二磁場的磁場強度為4800A/m；

所述第三磁場的磁場強度為3600A/m；以及

所述第四磁場的磁場強度為3000A/m。