[发明专利]高分子复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高分子复合材料及其制备方法，其中，该高分子复合材料原料组分包括：导电高分子、含乙二醇结构的高分子化合物、羧基化聚甲基硅氧烷、杂多酸、甘油、植酸、壳聚糖、聚乙烯亚胺、纳米填充物；其中，组分间质量比包括：含乙二醇结构的高分子化合物与导电高分子的质量比为50％～200％；羧基化聚甲基硅氧烷与导电高分子的质量比为15％～30％；杂多酸与导电高分子的质量比为10％～30％。

技术领域

本发明属于新型高分子材料技术领域，尤其涉及到一种可用于冲击防护应用的高分子复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，冲击防护材料由于较高的应用价值受到了广泛的关注。目前商业化冲击防护材料主要为剪切增稠材料，通过受冲击作用下的硬化增大受力面积从而降低冲击损伤。然而剪切增稠材料的抗蠕变性能较差，需要复合其他抗蠕变聚合物材料。而且，剪切增稠材料的冲击防护机制单一，防护性能还存在不足。

发明内容

有鉴于此，为了开发出一种具备新型冲击防护机制、冲击防护性能优异、塑型能力好的高分子复合材料，本发明提出一种高分子复合材料及其制备方法，该高分子复合材料含有丰富的动态分子间作用力，进而使其具有良好的可塑性以及冲击防护能力。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种高分子复合材料，其原料组分包括：导电高分子、含乙二醇结构的高分子化合物、羧基化聚甲基硅氧烷、杂多酸、甘油、植酸、壳聚糖、聚乙烯亚胺、纳米填充物；其中，组分间质量比包括：含乙二醇结构的高分子化合物与导电高分子的质量比为50％～200％；羧基化聚甲基硅氧烷与导电高分子的质量比为15％～30％；杂多酸与导电高分子的质量比为10％～30％。

根据本发明的实施例，该组分间质量比还包括：甘油与导电高分子的质量比为10％～30％；植酸与导电高分子的质量比为5％～10％；壳聚糖与导电高分子的质量比为2％～10％；聚乙烯亚胺与导电高分子的质量比为20％～40％；纳米填充物与导电高分子的质量比为10％～30％。

根据本发明的实施例，其中，导电高分子通过导电高分子单体聚合形成。

根据本发明的实施例，其中，导电高分子单体包括芳香族导电高分子单体，芳香族导电高分子单体包括以下至少之一：吡咯、苯胺、噻吩与3，4-乙烯二氧噻吩。

根据本发明的实施例，其中，含乙二醇结构的高分子化合物包括以下至少之一：聚乙二醇、乙氧化季戊四醇、乙氧基化三羟甲基丙烷；含乙二醇结构的高分子化合物的分子量为250～500。

根据本发明的实施例，其中，杂多酸包括以下一种或多种混合物：硅钼酸、磷钼酸、磷钨酸、硅钨酸。

根据本发明的实施例，其中，纳米填充物包括以下至少之一：纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米粘土、纳米碳球、纳米氧化铁、纳米纤维素。

另一方面，本发明还提供一种用于制备上述高分子复合材料的制备方法，该制备方法包括：将杂多酸溶于含乙二醇结构的高分子化合物中，得到第一混合液；将导电高分子单体、含乙二醇结构的高分子化合物、羧基化聚二甲基硅氧烷、甘油、植酸、壳聚糖、聚乙烯业胺按照一定的质量比混合均匀，得到第二混合液；在预设反应条件下，将第一混合液加入不停搅拌的第二混合液中，同时再加入纳米填充物搅拌混合，得到高分子复合材料。

根据本发明的实施例，其中，预设反应条件包括：反应温度为0～5℃；搅拌反应时间为4～10h。

根据本发明的实施例，其中，第一混合液用于促进导电高分子单体聚合形成导电高分子，以及，构筑导电高分子单体与其他组分间重构的动态相互作用。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的高分子复合材料及其制备方法具有以下有益效果：

(1)本发明中的高分子复合材料具备优异的冲击防护性能，可耗散80％冲击作用能量；