[发明专利]性能可控的多功能复合高分子材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种性能可控的多功能复合高分子材料及其制备方法，其中该制备方法包括：选择一种复合材料，其中该复合材料由基底和中空填充物构成；在可控范围内，选择和计算该复合材料的第一性质，获得该中空填充物的微粒的壁厚和体积分数的范围；选择和计算该复合材料的第二性质，获得该中空填充物的微粒的壁厚和体积分数的新的范围。本发明通过整体化定制复合材料，满足了不同场合，不同条件下的应用，从而提高了高分子复合材料的适用性，达到提高经济效益，降低生产成本的目的。与传统符合泡沫材料相比，在维持原材料所需要的属性的同时，提高其他的第二优先的属性，从而提高产品的可靠性以及结构的稳定性。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体而言，本发明涉及一种性能可控的多功能复合高分子材料及其制备方法。

背景技术

复合材料是指由两种或两种以上的材料(包括金属、无机材料和高分子材料等)经过化学或物理的工艺而制备的多相材料，各种材料在性能上可以互相取长补短，从而使复合材料的综合性能优于其原材料，用以满足各项应用的不同要求。高分子材料也被称为聚合物材料，通常由一种高分子化合物为基体，通过添加助剂达到相应的性质。相比于金属或者无机材料，高分子材料有许多不可替代的优点，所以受到广泛的应用。

现有的高分子复合材料通常通过添加增强材料，以达到提高基体改性的目的。但是经过改性后得到的复合材料，往往只提高了某项性质，而忽略了或牺牲了另外一些性质。

目前的高分子复合材料生产工艺并不能提供整体化的性能定制要求，只局限于强化某种性质，导致了另一些性质的削弱，例如纤维增强型复合材料可以极大的增强拉伸性能但会同时降低可压缩性能，发泡型复合材料可以提供较轻的密度但同时极大的降低了力学性能等，这样会导致材料性质只能满足一种条件的需要，从而限制了材料需要满足多种条件时的应用范围。

发明内容

本发明针对现有方式的上述缺点，提出一种性能可控的多功能复合高分子材料及其制备方法，具体详情如下：

该性能可控的多功能复合高分子材料的制备方法包括以下步骤：

选择一种复合材料，其中该复合材料由基底和中空填充物构成；

在可控范围内，选择和计算该复合材料的第一性质，获得该中空填充物的微粒的壁厚和体积分数的范围；

选择和计算该复合材料的第二性质，获得该中空填充物的微粒的壁厚和体积分数的新的范围。

优选地，该第一性质和该第二性质分别为比杨氏模量、吸水性、热膨胀系数、热传导系数和密度中不同的两种。

优选地，该第一性质为比杨氏模量，该第二性质为热膨胀系数。

优选地，该基底的材料为乙烯基酯树脂，该中空填充物的材料为空心玻璃微粒。

优选地，该复合材料的中空填充物的内外半径比为0.936到0.97。

优选地，该复合材料的空隙容积为0到9.8％。

此外，本发明还公开了一种性能可控的多功能复合高分子材料，其中该材料由上述任一制备方法制备而成。

本发明通过整体化定制复合材料，满足了不同场合，不同条件下的应用，从而提高了高分子复合材料的适用性，达到提高经济效益，降低生产成本的目的。与传统符合泡沫材料相比，在维持原材料所需要的属性的同时，提高其他的第二优先的属性，从而提高产品的可靠性以及结构的稳定性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：