[发明专利]一种聚合物-骨架界面纳米增强剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚合物‑骨架界面纳米增强剂及其制备方法，聚合物‑骨架界面增强剂的组成是：极性聚合物100质量份，纳米填料0.05~50质量份，多酚类化合物0.01~10质量份，多价金属盐0.01~10质量份。该聚合物‑骨架界面增强剂的制备方法是：首先，在多酚类化合物的辅助下，在一定的条件下将纳米填料分散在溶剂A中得到分散液A；然后，在一定的条件下将极性聚合物分散在溶剂B中得到分散液B，溶剂A和溶剂B相同或者能够互溶；最后，在一定条件下将分散液A和B混合，得到界面增强剂分散液。

技术领域

本发明属于聚合物-骨架黏合技术领域，具体涉及一种聚合物-骨架界面纳米增强剂及其制备方法。

背景技术

骨架结构能够显著提高聚合物产品的力学和结构稳定性，可以减少聚合物产品的力学松弛现象（蠕变和应力松弛），从而可以作为结构件替代金属结构件，有利于产品的轻量化，在航空航天、汽车、轨道交通等领域具有广泛的应用需求。

常用的聚合物产品骨架材料有帘线、帘布、玻璃纤维、玻璃纤维布、碳纤维、碳纤维布、钢丝等，这些骨架材料不仅微观表面光滑，而且呈现物理/化学惰性，与聚合物基体无强物理/化学作用，二方面共同作用导致聚合物基体-骨架之间的界面作用较弱，在外力作用下聚合物基体-骨架间容易脱层，外部载荷无法有效传递到骨架上，导致骨架无法发挥增强作用。因此，必须对骨架进行改性处理，增加骨架与聚合物基体间的界面黏合。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种聚合物-骨架界面纳米增强剂及其制备方法，通过纳米填料的引入，一方面提高界面增强剂的强度，另一方面提高骨架的粗糙度，从而进一步增加聚合物基体-骨架间的附着力。

本发明是以如下技术方案实现的：一种聚合物-骨架界面纳米增强剂，按质量份计组成如下：极性聚合物100质量份，纳米填料0.05~50质量份，多酚类化合物0.01~10质量份，多价金属盐0.01~10质量份。

优选的，所述的极性聚合物为：酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、酚醛环氧树脂、聚氨酯、聚脲、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶、溴化丁基橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶及它们的衍生物中的一种或多种的混合物。

优选的，所述的纳米填料为：石墨烯、炭黑、富勒烯、碳纳米管、石墨烯、金属粒子、金属化合物、碳酸钙、硼酸、硼酸盐、埃洛石纳米管、羟基磷灰石、层数≤20的黏土、层数≤20的石墨、层数≤20的氮化硼、层数≤20的黑磷及它们的衍生物中的一种或多种的混合物。

优选的，所述多酚类化合物为：结构中酚羟基数量≥2的化合物的一种或多种的混合物。

优选的，所述的多价金属盐为：含有价态≥2金属离子的金属盐的一种或多种的混合物。

一种聚合物-骨架界面纳米增强剂的制备方法，

1)纳米填料的分散：在多酚类化合物的辅助下，在一定的条件下将纳米填料分散在溶剂A中得到分散液A；

2)极性聚合物的溶解：在一定的条件下将极性聚合物分散在溶剂B中得到分散液B，溶剂A和溶剂B相同或者能够互溶；

3)界面增强剂的制备：在一定条件下将分散液A和B混合，然后加入多价金属盐得到界面增强剂分散液。

本发明的有益效果：本发明通过廉价的商品化多酚类化合物成功地构筑出了具有物理作用结构的增黏体系，通过三者之间的协同效应显著提高了聚合物-骨架间的黏合强度；与商品化界面增强剂相比，本发明的纳米黏附体系在提高聚合物-骨架黏合方面表现出了更优异的效果。

附图说明

图1为实施例1未改性帘线的扫描电镜照片。

图2为实施例1自制界面增强剂改性帘线的扫描电镜照片。

具体实施方式