[发明专利]具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料

权利要求书

1.一种具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料，其特征是：其成分包含聚合物、水凝胶颗粒、纤维素和硬质纤维中的两种或两种以上，材料由各组成成分混合发泡制成；材料发泡形成的孔隙及吸水后溶胀的水凝胶或纤维素形成输水通道；吸水后，材料的整体体积膨胀率小于5%；当材料包含聚合物、水凝胶颗粒和纤维素三种成分时，聚合物的质量百分含量为5% - 90%，水凝胶颗粒的质量百分含量5% - 30%，纤维素的质量百分含量为5%- 90%；当材料包含聚合物和水凝胶颗粒两种成分时，聚合物的质量百分含量为70% - 90%，水凝胶颗粒的质量百分含量为10% - 30%；当材料包含聚合物和纤维素两种成分时，聚合物的质量百分含量为10% - 70%，纤维素的质量百分含量为30% - 90%；当材料包含纤维素和水凝胶颗粒两种成分时，纤维素的质量百分含量为70% - 95%、水凝胶颗粒的质量百分含量为5% - 30%；当材料包含纤维素和硬质纤维两种成分时，纤维素的质量百分含量为90% -99.5%、硬质纤维的质量百分含量为0.5% - 10%；该材料以聚合物为主体，混合干水凝胶颗粒和纤维素后，经发泡而成；发泡处理后材料为闭孔泡沫，干水凝胶颗粒和纤维素弥散的分布在发泡聚合物中；干水凝胶颗粒吸水后体积膨胀率为100% - 1000%。

2.根据权利要求1所述的具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料，其特征是：该材料以纤维素材料为主体，添加干水凝胶颗粒和聚合物中的一种或两种经发泡而成；所述纤维素在干燥的复合材料中的质量百分含量为30% - 80%；所述材料中还含有硬质纤维成分，所述硬质纤维在干燥的复合材料中的添加量为材料总质量的0.5% - 5%；所述干水凝胶颗粒、聚合物及硬质纤维分布在发泡的纤维素材料中。

3.根据权利要求1或2所述的具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料，其特征是：所述聚合物为聚氨酯泡沫、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯泡沫、聚乳酸泡沫、环氧泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚对苯二甲酸乙二酯泡沫、聚碳酸酯泡沫、甲基丙烯酸甲酯泡沫、聚醚醚酮和脲醛树脂泡沫及纸泡沫中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1或2所述的具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料，其特征是：高蓄水泡沫复合材料成分还包含营养土、阻燃剂、防紫外助剂几种成分中的一种或多种；所述营养土的添加量为干燥的复合材料总质量的0.5% - 8%,阻燃剂的添加量为泡沫复合材料总质量的0.5% - 10%, 防紫外助剂的添加量为干燥的复合材料总质量的0.5% -5%；所述营养土可以为木炭、泥炭土、草炭土、培养土、腐叶土、马铃薯淀粉等中的一种或多种组合而成。

5.根据权利要求1或2所述的具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料，其特征是：所述水凝胶颗粒为聚乙烯醇水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯凝胶、聚磷腈水凝胶、N-异丙基丙烯酰胺水凝胶、聚（丙烯酸）聚（N-异丙基丙烯酰胺）水凝胶中的一种多种组合；干水凝胶颗粒直径为0.05 mm - 1 mm。

6.根据权利要求1或2所述的具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料，其特征是：高蓄水泡沫复合材料的蓄水量为单位高蓄水泡沫复合材料的10% - 90%。

7.根据权利要求1所述的具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料，其特征是：高蓄水泡沫复合材料在吸水前后的杨氏模量为0.5 MPa – 1.5 GPa。

8.根据权利要求2所述的具有高蓄水能力且可持续供水的轻质泡沫复合材料，其特征是：高蓄水泡沫复合吸水后材料的弹性系数为0. 5 kPa – 10 kPa。