[发明专利]金属聚合物复合材料、其制备方法和由其制备的成型制品

权利要求书

1.一种金属和聚合物的复合材料，包含：

(a)至少约50体积％的金属颗粒，所述颗粒具有大于约10微米的粒径，所述颗粒具有界面改性剂涂层；和

(b)聚合物相；

其中所述复合材料与所述颗粒没有被所述涂层涂覆的相同复合材料相比表现出改进的粘弹性。

2.权利要求1的复合材料，其中所述复合材料具有以下特性中的至少一个：至少70MPa的拉伸模量、至少0.2MPa的拉伸强度、至少5秒^-1的热塑性剪切、1380～14000MPa范围内的储能模量、至少5％的扯断伸长率和当进行熔融加工时0.1至27.5的熔融指数。

3.权利要求1的复合材料，其中所述复合材料的密度为至少4gm-cm^-3。

4.权利要求1的复合材料，其中所述聚合物的密度大于0.98gm-cm^-3，所述金属的密度大于4gm-cm^-3。

5.权利要求1的复合材料，其中所述复合材料包括可被熔融加工和重复挤出或注射成型的挤出物。

6.权利要求5的复合材料，其中当进行熔融加工和重复挤出或注射成型时所述挤出物的熔融指数为0.1至27.5。

7.权利要求1的复合材料，其中所述复合材料与所述颗粒没有被所述界面改性剂涂覆的相同复合材料相比表现出改进的扯断伸长率、拉伸模量、储能模量、泊松比和弹性-塑性变形中的至少一种。

8.前述权利要求中任一项的复合材料，其中所述复合材料包含：

(a)约90～50体积％的所述金属颗粒；和

(b)约10～50体积％的所述聚合物相。

9.权利要求1～7中任一项的复合材料，其中所述复合材料包含约0.005～4重量％的所述界面改性剂。

10.一种形成金属和聚合物粘弹性复合材料的方法，所述方法包括：

(a)混合金属颗粒与聚合物相以形成混合物，所述颗粒具有大于约10微米的粒径且涂覆有界面改性剂；和

(b)在热和温度的热塑性条件下使所述混合物形成为复合材料，其中所述复合材料与所述颗粒没有被所述界面改性剂涂覆的相同复合材料相比表现出改进的粘弹性。

11.权利要求10的方法，其中所述金属颗粒的密度大于约4gm-cm^-3且粒径大于10微米，所述聚合物的量足以使其基本上占据所述颗粒的排除体积，所述方法还包括：

(ii)在高于100℃的温度和约1-250秒^-1的剪切速率下挤出所述复合材料。

12.权利要求10的方法，其中所述复合材料包括可被熔融加工和重复挤出或注射成型的挤出物。

13.权利要求10的方法，其中当进行熔融加工和重复挤出或注射成型时所述挤出物的熔融指数为0.1至27.5。

14.权利要求10的方法，其中所述复合材料与所述颗粒没有被所述界面改性剂涂覆的相同复合材料相比表现出改进的扯断伸长率、拉伸模量、储能模量、泊松比和弹性-塑性变形中的至少一种。

15.权利要求10的方法，其包括顺序复合方法，所述顺序复合方法包括：混合所述聚合物相和涂覆有所述界面改性剂的金属颗粒的基本无溶剂混合物，并且第二步操作包括将所述混合物模压、挤出或注射成型为制品。

16.前述权利要求中任一项的方法，其中所述复合材料包含：

(a)约90～50体积％的所述金属颗粒；和

(b)约10～50体积％的所述聚合物相。

17.权利要求10～15中任一项的方法，其中所述复合材料包含约0.005～4重量％的所述界面改性剂。

18.一种制品，其包含权利要求1～9中任一项的复合材料，所述制品为以下制品中的至少一种：汽车车轮平衡块；汽车、卡车或飞行器的压载物；包括成型圆形物或滑膛枪弹粒的抛射物；血管支架；重物；辐射防护物；挤出或共挤出的线；曲轴平衡块；驱动轴平衡块；噪音和/或振动障碍物；手机防护物；内部振动装置；鞋内底；衣服；电池；半导体；或核燃料棒。