一种质轻高强的复合高分子材料的制作方法

本发明涉及高分子材料领域，尤其是一种质轻高强的复合高分子材料。

背景技术：

高分子材料和另外不同组成、不同形状、不同性质的物质复合粘结而成的多相固体材料，并且拥有界面的材料。高分子复合材料最大优点是博各种材料之长，如高强度、质轻、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质，根据应用目的，选取高分子材料和其他具有特殊性质的材料，制成满足需要的复合材料。高分子复合材料，从狭义上来说是指高分子与另外不同组成、不同形状、不同性质的物质复合而成的多相材料，大致可分为结构复合材料和功能复合材料两种。广义上的高分子复合材料则还包含了高分子共混体系，统称为“高分子合金”。当分散相为金属/无机物时，则称为有机/无机高分子复合材料；而当分散相为异种高分子材料时，则称为高分子共混物。自然界中有大量的高分子复合材料的例子，如树木、蜂巢、燕窝等。

普通的复合高分子材料需采用阴阳双面模型制压及需液压，并受预聚化合物形成局限，操作不方便，受环境设备的局限，因此，需要提供一种质轻高强的复合高分子材料。

技术实现要素：

针对现有的技术中的缺陷，提供一种质轻高强的复合高分子材料。

本发明通过下述方案实现：

一种质轻高强的复合高分子材料，该材料包括合成预聚体，所述合成预聚体与干性强链体对应连接，所述干性强链体与混合链对应连接，所述混合链与固体预聚体对应连接，所述固体预聚体与接皮预聚体对应连接。

所述合成预聚体是多异氰酸酯、聚醚多元醇、乙烯基酯、过氧化甲乙酮、异辛酸估的交联物。

所述干性强链体由高模量纤维组成，所述高模量纤维与合成预聚体对应连接，所述高模量纤维的纤维细度为110g/㎡。

所述高模量纤维为无定型及结晶聚酯双组份纤维。

所述混合链是多异氰酸酯、聚醚多元醇、二氧化硅、碳酸钙、乙烯基酯、过氧化甲乙酮、异辛酸估的交联物，将所述交联物涂刷在所述干性强链体的表面即得到混合链。

所述固体预聚体是由二氧化硅、氢氧化铝、碳酸钙与多异氰酸酯、聚醚多元醇、乙烯基酯、过氧化甲乙酮、异辛酸估的预聚体混合调制而成。

所述接皮预聚体是由二氧化硅、氢氧化铝、碳酸钙与多异氰酸酯、聚醚多元醇、乙烯基酯、过氧化甲乙酮、异辛酸估的预聚体混合调制而成的固体预聚物固化后的结晶物。

本发明的有益效果为：

本发明一种质轻高强的复合高分子材料解决了以往常温固化操作难的问题，在高铁、桥梁、船舶等领域有着优异的防水防腐。它不仅具有优异的耐磨性、抗冲性、抗开裂、耐紫外线以及耐高低温性能，而且在施工效率极高，一次施工即可达到设计厚度，还不受环境温度、湿度影响，可在任意曲面、斜面及垂直面上快速制作成型，完全满足了众多领域中的苛刻要求。

附图说明

图1为本发明一种质轻高强的复合高分子材料结构示意图；

图中：1为合成预聚体，2为干性强链体，3为混合链，4为固体预聚体，5为接皮预聚体。

具体实施方式

下面结合图1对本发明优选的实施例进一步说明：

一种质轻高强的复合高分子材料，该材料包括合成预聚体1，所述合成预聚体1与干性强链体2对应连接，所述干性强链体2与混合链3对应连接，所述混合链3与固体预聚体4对应连接，所述固体预聚体4与接皮预聚体5对应连接。

所述合成预聚体1是多异氰酸酯、聚醚多元醇、乙烯基酯、过氧化甲乙酮、异辛酸估的交联物。所述合成预聚体1改变了在大气环境中会使原料产生的不稳定性，通过合成预聚化合体包含的助剂便很好的得到任意控制，由此通过多种物理反应得来了、耐油、防震、防腐防水、轻质高强、抗高拉撕等等优良性能。在调制共聚物时需搅拌1200-1500转/min，完成后在模具表面上均匀的涂刷一层共聚物，这时随着物理慢慢的形成硬化而接皮，在产生分子链不可触碰破坏。共聚物闭合完成进入下一程序。，本次涂刷厚度应控制在0.5mm内，要注意能量损耗，可多采用微波加热或光暖催化。微波加热是通过介质内部的物料分子使温度升高，加热速度越快流化越少，物料能迅速硫化，从而减少能量损耗降到最少。共聚物固化后方可进行下一步工，用手指轻轻触摸接皮面，无粘手状态便可再次均匀涂刷的共聚物无需等待直接进入下一程序。

所述干性强链体2由高模量纤维组成，所述高模量纤维与合成预聚体1对应连接，所述高模量纤维的纤维细度为110g/㎡。将高模量纤维平坦放置于表层在共聚物上，根据实际面积来调配共聚物用量的多少，调制好后用专用的专用工具均匀并压制平整，如有架空迹象用刀具划开，确保每处与表层粘贴紧密。此物无限制增高拉撕强度和抗弯强度以及断裂强度等等优点。所述高模量纤维为无定型及结晶聚酯双组份纤维。

所述混合链3是多异氰酸酯、聚醚多元醇、二氧化硅、碳酸钙、乙烯基酯、过氧化甲乙酮、异辛酸估的交联物，将所述交联物涂刷在所述干性强链体2的表面即得到混合链3。根据实际面积来调配共聚物用量的多少，选用稍硬一些的工具取适量的合成预聚体涂刷在干性强链体2上，不可直接将混合料倒置干性强链体2上，应薄而多次仔细涂刷确保每处无空洞，来达到预期层与层之间融合为一体生成高性能的体质。

所述固体预聚体4是由二氧化硅、氢氧化铝、碳酸钙与多异氰酸酯、聚醚多元醇、乙烯基酯、过氧化甲乙酮、异辛酸估的预聚体混合调制而成。

所述接皮预聚体5是由二氧化硅、氢氧化铝、碳酸钙与多异氰酸酯、聚醚多元醇、乙烯基酯、过氧化甲乙酮、异辛酸估的预聚体混合调制而成的固体预聚物固化后的结晶物。在制备预聚体时应在酸性条件下进行，水分的含量应低于0.05％，使用发明的共聚辅料则使表皮以及附近的密度提高，对泡孔尺寸大小是有一定的要求，泡孔过大影响复合高分子料压缩强度，大泡孔不得超过(0.05～0.08mm)复合高分子料样品被压缩到巴氏38时，外层结构层不会崩塌.。对泡孔小于(0.025～0.075mm)复合高分子料样件，当被压缩时泡孔呈等量压缩，即气体的内外复合高分子可均匀地吸收外加压缩能量来有效的控制所需质量。

在实际生产中，严格控制原料中的水分含量，水分的含量应低于0.05％，在制备预聚体时应在酸性条件下进行。助剂尾叙说明：使用发明共聚辅料需添加有机过氧化甲乙酮类的含氧物，用量根据当时室内温度而定,当室内温度高于常温时用量为0.5％-1.5％，当室内温度低于常温时用量为0.8-2.5％.可以根据制品结构的不同，灵活设计其用量、但用量过少或过多能使产品的物理性能如密度、延伸率将会有很大程度的影响，因此要严格根据当时的温度和湿度添加适当的溶剂，方可成就高性能高品质制品。

表1是本发明一种质轻高强的复合高分子材料的性能参数，本发明的材料可以在常温下自由控制固化，在不影响高分子的分散性、透明度的情况下，大幅度提高产品的耐磨性、机械强度、热变形温度等性能，可充分表现聚合法制造改性复合高分子效应和改性效果。其工艺合理先进，技术水平领先，属国内外首创。可以应用于航空、轨道交通、车辆、船舶、建筑、内河防撞、防腐工程等等范围。

表1本发明的材料的性能参数

尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。