可自修復(fù)聚合物材料及修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚合物材料，具體涉及一種可自修復(fù)聚合物材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物自修復(fù)材料是一種聚合物產(chǎn)品在受損時能夠進(jìn)行自我修復(fù)的一種智能型材料，在電子產(chǎn)品、汽車、飛機(jī)、建筑材料等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。受外界因素影響，聚合物材料在使用過程中不可避免的會出現(xiàn)劃傷、裂紋、毛刺等瑕疵，既影響產(chǎn)品的美觀，又會降低產(chǎn)品的使用壽命。
[0003]所述的自修復(fù)材料目前包含熱塑性材料和熱固性材料兩個大類，且市場上的自修復(fù)材料多使用修復(fù)劑一即不飽和烯烴等類物質(zhì)。
[0004]發(fā)明專利CN 103665696 A也公開了一種含乙烯基單體膠囊修復(fù)劑的自修復(fù)材料。該含修復(fù)劑的自修復(fù)的材料存在的問題是，修復(fù)劑分散均勻性問題，及未反應(yīng)及暴露材料表面的修復(fù)劑易造成環(huán)境污染等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種可自修復(fù)聚合物材料及修復(fù)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
[0006]所述的可自修復(fù)聚合物材料，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%?4%的功能性納米粉體和余量的聚合物組成；
[0007]所述的功能性納米粉體為能將光能轉(zhuǎn)化為熱能的納米粉體的一種或多種，優(yōu)選的，所述的功能性納米粉體選自碳納米管、氧化石墨稀、金納米顆粒或硫化銅；
[0008]所述的功能性納米粉體粒徑為50nm?600nm ；
[0009]所述的聚合物為石油基聚合物，優(yōu)選的為聚酯、聚酰胺或聚丙烯中的一種以上；
[0010]所述的可自修復(fù)聚合物材料的制備方法，包括如下步驟:
[0011]將功能性納米粉體與聚合物預(yù)混，然后加工成型，獲得所述的可自修復(fù)聚合物材料；
[0012]所述的可自修復(fù)聚合物材料的修復(fù)方法，包括如下步驟:利用中等強(qiáng)度的激光束照射聚合物的創(chuàng)傷面I?lOmin，聚合物創(chuàng)傷即可自修復(fù)愈合；
[0013]所述的中等強(qiáng)度的激光光束的功率為200?800mW ；
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]與其它已公開的自修復(fù)聚合物材料制備方法相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本發(fā)明使用具有光熱轉(zhuǎn)化功能的納米粉體，不使用含不飽和烯烴單體的修復(fù)劑，避免了環(huán)境污染，僅利用物理作用即可修復(fù)樹脂。
[0017](2)本發(fā)明方法中使用中等強(qiáng)度的激光，避免高強(qiáng)度激光引起的聚合物分子鏈斷鏈，造成產(chǎn)品性能下降。
[0018](3)本發(fā)明的制備過程簡單易行，生產(chǎn)成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]將2g 600nm的碳納米管添加到10g聚酯粉末預(yù)混捏合后，與900g聚酯共混加工，經(jīng)材料成型為產(chǎn)品。
[0021]產(chǎn)品存在創(chuàng)傷面后，利用200mW的激光束照射創(chuàng)傷部位lmin，經(jīng)碳納米管的光熱轉(zhuǎn)化后，聚合物表面恪融自愈合。
[0022]實(shí)施例2
[0023]將10g500nm的氧化石墨稀添加到10g聚丙稀粉末預(yù)混捏合后，與900g聚丙稀共混加工，經(jīng)材料成型為產(chǎn)品。產(chǎn)品存在創(chuàng)傷面后，利用300mW的激光束照射創(chuàng)傷部位5min，經(jīng)碳納米管的光熱轉(zhuǎn)化后，聚合物表面熔融自愈合。
[0024]實(shí)施例3
[0025]將20gl00nm的金納米顆粒添加到10g聚酰胺粉末預(yù)混捏合后，與900g聚酰胺共混加工，經(jīng)材料成型為產(chǎn)品。產(chǎn)品存在創(chuàng)傷面后，利用800mW的激光束照射創(chuàng)傷部位lOmin，經(jīng)碳納米管的光熱轉(zhuǎn)化后，聚合物表面熔融自愈合。
[0026]實(shí)施例4
[0027]將30g 50nm的納米硫化銅添加到10g聚酰胺粉末預(yù)混捏合后，與900g聚酰胺粉末共混加工，經(jīng)材料成型為產(chǎn)品。產(chǎn)品存在創(chuàng)傷面后，利用SOOmW的激光束照射創(chuàng)傷部位2min，經(jīng)碳納米管的光熱轉(zhuǎn)化后，聚合物表面熔融自愈合。
[0028]實(shí)施例5
[0029]將40g 50nm的納米硫化銅添加到10g聚丙稀粉末預(yù)混捏合后，與900g聚丙稀共混加工，經(jīng)材料成型為產(chǎn)品。產(chǎn)品存在創(chuàng)傷面后，利用800mW的激光束照射創(chuàng)傷部位2min，經(jīng)碳納米管的光熱轉(zhuǎn)化后，聚合物表面熔融自愈合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可自修復(fù)聚合物材料，其特征在于，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%?4%的功能性納米粉體和余量的聚合物組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自修復(fù)聚合物材料，其特征在于，所述的功能性納米粉體為能將光能轉(zhuǎn)化為熱能的納米粉體的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可自修復(fù)聚合物材料，其特征在于，所述的功能性納米粉體選自碳納米管、氧化石墨稀、金納米顆?；蛄蚧~。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可自修復(fù)聚合物材料，其特征在于，所述的功能性納米粉體粒徑為50nm?600nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的可自修復(fù)聚合物材料，其特征在于，所述的聚合物為石油基聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可自修復(fù)聚合物材料，其特征在于，所述的聚合物為聚酯、聚酰胺或聚丙烯中的一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)5所述的可自修復(fù)聚合物材料的修復(fù)方法，其特征在于，包括如下步驟:利用中等強(qiáng)度的激光束照射聚合物的創(chuàng)傷面I?lOmin，聚合物創(chuàng)傷即可自修復(fù)愈合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的中等強(qiáng)度的激光光束的功率為200 ?800mW。
【專利摘要】本發(fā)明公開課一種可自修復(fù)聚合物材料及修復(fù)方法，所述的可自修復(fù)聚合物材料，其特征在于，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％～4％的功能性納米粉體和余量的聚合物組成?？勺孕迯?fù)聚合物材料的修復(fù)方法，包括如下步驟：利用中等強(qiáng)度的激光束照射聚合物的創(chuàng)傷面1～10min，聚合物創(chuàng)傷即可自修復(fù)愈合。本發(fā)明使用具有光熱轉(zhuǎn)化功能的納米粉體，不使用含不飽和烯烴單體的修復(fù)劑，避免了環(huán)境污染，僅利用物理作用即可修復(fù)樹脂，避免高強(qiáng)度激光引起的聚合物分子鏈斷鏈，造成產(chǎn)品性能下降，制備過程簡單易行，生產(chǎn)成本低。
【IPC分類】C08K3-08, C08J3-28, C08L77-00, C08K7-24, C08K3-30, C08L23-12, C08K3-04, C08L67-00
【公開號】CN104725786
【申請?zhí)枴緾N201510100018
【發(fā)明人】張仁歡, 石遠(yuǎn)勛, 蔣翀
【申請人】上海仕天工程塑料有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月6日