[发明专利]一种抗冲击复合水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种抗冲击复合水凝胶，其特征在于，包括剪切增稠流体和交联的亲水高分子网络；

所述剪切增稠流体为粘度为10¹-10³Pa·s的剪切增稠流体；

所述亲水高分子网络为伸长率＞50%、拉伸强度为0.05-0.2MPa，不与剪切增稠流体组分进行反应的亲水高分子网络；

所述剪切增稠流体的组分所包含的分散相为二氧化硅颗粒；

所述剪切增稠流体的组分所包含的分散介质为聚乙二醇；

所述亲水高分子网络是由丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸单体中的至少一种聚合并且交联形成的；

所述剪切增稠流体中，分散介质的含量为30wt%-90wt%，分散相的含量为10wt%-70wt%；

所述亲水高分子网络中，单体的总浓度为1-6mol/L；

所述抗冲击复合水凝胶中，剪切增稠流体的重量百分数为9%-41%。

2.根据权利要求1所述抗冲击复合水凝胶，其特征在于，

所述分散相为粒径为50nm-1μm的二氧化硅颗粒，所述分散介质为分子量为200-600的聚乙二醇。

3.根据权利要求2所述抗冲击复合水凝胶，其特征在于，

所述分散相为粒径为500nm的二氧化硅颗粒，所述分散介质为分子量为200的聚乙二醇。

4.根据权利要求1所述抗冲击复合水凝胶，其特征在于，

所述剪切增稠流体中，分散介质的含量为50wt%-70wt%，分散相的含量为20wt%-50wt%；

所述亲水高分子网络中，单体的总浓度为4-6mol/L；

所述抗冲击复合水凝胶中，剪切增稠流体的重量百分数为33%。

5.根据权利要求4所述抗冲击复合水凝胶，其特征在于，

所述剪切增稠流体中，分散介质的含量为65wt%，分散相的含量为35wt%；

所述亲水高分子网络中，单体的总浓度为5.6mol/L。

6.根据权利要求1-5任一项所述冲击复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将分散相和分散介质搅拌均匀，至流体由稠变稀时超声分散，去除气泡，得到剪切增稠流体；

（2）将单体、引发剂、交联剂加入去离子水中，混匀，得到亲水高分子网络原料水溶液；

（3）将步骤（1）所述剪切增稠流体与步骤（2）所述亲水高分子网络原料水溶液混合，搅拌，得到凝胶预聚液，紫外照射，得到抗冲击复合水凝胶。

7.根据权利要求6所述冲击复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）所述搅拌均匀的方式为机械搅拌，搅拌速度为100-500rpm，搅拌至流体的粘度为10¹-10³Pa·s；分散相分批次加入分散介质中，一批搅拌均匀后再加入；

步骤（1）所述超声分散的时间为1-2h，频率为53kHz；

步骤（1）所述去除气泡的方式为真空干燥箱60-80℃中放置12-24h；

步骤（3）所述紫外照射为采用波长200-400nm和功率为100W-300W的紫外灯照射5-20min。

8.权利要求1-5任一项所述冲击复合水凝胶在制备抗冲击材料中的应用。