[發(fā)明專利]一種輕質(zhì)有機(jī)復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110314557.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN113061284B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡友根;韋劍鴻;許亞?wèn)|;林志強(qiáng);趙濤;孫蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C08J9/32
• 分類號(hào): C08J9/32;C08L83/04;C08L83/05;C08L83/07;C08L63/00
• 代理公司: 北京市誠(chéng)輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 范盈;李玉娜

1.一種基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述有機(jī)復(fù)合材料中包括由熱膨脹微球的球壁相互連接形成的連續(xù)相骨架，以及在熱膨脹微球外部間隙中填充的有機(jī)材料；所述的有機(jī)材料選自低粘度流體、彈性體以及熱固性聚合物材料；

所述基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料通過(guò)以下方法獲得：將熱膨脹微球與低粘度流體、彈性體以及熱固性聚合物材料，或與形成低粘度流體、彈性體以及熱固性聚合物材料的前驅(qū)體進(jìn)行混合，得到半固體或液體的混料；將混料注入密閉容器中，并加熱使熱膨脹微球膨脹且熱膨脹微球的球壁連接形成連續(xù)相骨架；

所述基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料的中單位體積內(nèi)連續(xù)相骨架密度為0.021g/cm³以上。

2.權(quán)利要求1所述的基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料的中單位體積內(nèi)連續(xù)相骨架密度為0.021-0.07g/cm³。

3.權(quán)利要求2所述的基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料中熱膨脹微球所占重量分?jǐn)?shù):99.99wt％～20wt％。

4.權(quán)利要求3所述的基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料中所述低粘度流體、彈性體或熱固性聚合物材料所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:0.01wt％-80wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述熱膨脹微球是一種由熱塑性聚合物外殼和包裹的液態(tài)烷烴氣體組成的聚合物微球。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述熱膨脹微球選自以丙烯酸外殼的熱膨脹微球。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述熱膨脹微球選自AkzoNobelEXPANCEL TM031DU40，AkzoNobel EXPANCEL TM051DU40，AkzoNobelEXPANCELTM093DU120，AkzoNobel EXPANCEL TM980DU120，Advancell EHM303，AdvancellEM403，日本松本F-78KD，MSH-550中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，低粘度流體選自硅油、脂肪烴、脂肪酸、脂肪醇；

所述彈性體選自熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)、有機(jī)硅凝膠、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、熱塑性硫化橡膠(TPV)、熱塑性聚酰胺彈性體(TPA)、熱塑性共聚酯彈性體(TPC)、苯乙烯類熱塑性彈性體(TPS)、熱塑性聚烯烴彈性體(TPO)；

所述熱固性聚合物材料選自酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚氨酯。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料的密度為0.046g/cm³-0.3g/cm³。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)復(fù)合材料，其特征在于，所述基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料為固體材料。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：

(1)將熱膨脹微球與低粘度流體、彈性體以及熱固性聚合物材料中的至少一種材料進(jìn)行混合，或?qū)崤蛎浳⑶蚺c形成低粘度流體、彈性體以及熱固性聚合物材料中的至少一種材料的前驅(qū)體進(jìn)行混合，得到液體或半固體的混料；

(2)將上述混料，放入封閉的模具腔室中，以熱膨脹微球的發(fā)泡溫度加熱，保溫膨脹至反應(yīng)完全，降溫后從模具中取出，獲得基于熱膨脹微球的有機(jī)復(fù)合材料。