[实用新型]一种梯度结构的合成泡沫材料

说明书

技术领域

本实用新型涉及合成泡沫材料，具体的说，涉及一种梯度结构的空心玻璃微珠填充树脂基合成泡沫材料。

背景技术

合成泡沫是以空心玻璃微珠或陶瓷等其他微珠为第二相，以有机聚合物为基体，经过混合、成型、固化制备而成的复合材料。作为一种性能优异的轻质高强复合材料，合成泡沫材料的用途非常广泛：在海洋领域，主要作为深水固体浮力材料，比如深海水下作业工具、水下勘探设备、钻井立管浮材、管线的连接保护和海上浮标等；在航空航天领域，合成泡沫材料亦可用作弹体外壳、发动机绝热层的材料和飞行器的辅助件等。在电子领域，由于具有优良的电绝缘性，合成泡沫材料也广泛作为电子元器件封装材料。在建筑领域，合成泡沫材料具有环保、隔音、隔热等许多性能优势；在汽车领域，合成泡沫的高吸能和耐冲击特性，使其可以用作汽车的保险杠材料；

目前，合成泡沫材料大多是密度分布均匀的均质材料，空心微珠的填充量通常在0.3～0.65之间，以使材料达到目标的低密度。合成泡沫材料的力学强度与材料的密度之间存在比较大的关系。通常，具有更高密度的合成泡沫表现出更高的强度和弹性模量。但高密度的合成泡沫也存在一个缺点：普通的高强度合成泡沫具有更低的断裂应变，相应的吸能特性和耐冲击能力不如低密度的合成泡沫。

为了增加合成泡沫的吸能特性和耐冲击能力，常用的方法是往合成泡沫材料中添加其它弹性颗粒第二相，如黏土和橡胶等。但是由于引入了新的第二相，合成泡沫的吸水率会明显增加，这对合成泡沫的应用时很不利的，尤其在作为潜艇和飞行器的结构材料时是很危险的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种具有高吸能特性和耐冲击能力的梯度结构的合成泡沫材料。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种梯度结构的合成泡沫材料，以空心微球为填充体，以树脂为基体，其特征在于：包括至少2层的合成泡沫材料，各层合成泡沫材料内空心微球的体积填充量以5％-20％逐渐发生梯度变化，从而使得各层合成泡沫材料的性能发生梯度变化，如硬度和抗冲击强度等，空心微球的体积填充量以空心微球占泡沫材料总量的体积百分比计。

所述空心微球为高性能空心玻璃微珠。

与现有技术相比，本实用新型的合成泡沫材料具有更优良的吸能特性和耐冲击能力，同时材料的吸水率与普通合成泡沫材料相比没有明显变化。

附图说明

附图1为本实用新型所述梯度结构的合成泡沫材料的结构示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型的一种梯度结构的合成泡沫材料结构的示意图，它由4层合成泡沫材料组成，每一层合成泡沫材料都是将同一型号的高性能空心玻璃微珠填充到有机树脂基体中浇注而成。从第1层到第4层的合成泡沫，空心玻璃微珠的体积填充量由10％逐渐增加到40％。