CN110204768B - 相变法制备含液多孔材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含液多孔材料的制备方法，首先制备不同直径大小的固相液体材料，和液相的基体材料；然后将固相的液体材料混入液相的基体材料，并使固相的液体材料均匀分布于基体材料，得到混合料；最后将混合料加工成型，在此过程中基体材料将会随时间凝结为固相，液体材料也会相应地转化为液相，从而得到含液多孔材料。该方法制备工艺简单，实现了含液多孔材料的量产，大幅降低了成本。

Description

相变法制备含液多孔材料
技术领域
本发明涉及多孔材料制备技术领域，具体是一种含液多孔材料的制备方法。
背景技术
含液多孔材料广泛存在于自然界中，如动物的脚掌、腿部肌肉，植物的叶片等。
含液多孔材料具有良好的抗冲击性能，在防弹、防爆，运动鞋减震，高楼逃生等方面具有重要的意义。而目前含液多孔材料的制备方法却乏善可陈，难以实现较高的性价比。如3D打印，虽然能够制备多孔材料，但其加工速度较慢，加工成本较高，且在充入液体时会带来进一步的技术问题。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题，提供了一种含液多孔材料的制备方法，其制备工艺简单，能够实现含液多孔材料的量产，大幅降低了成本。
本发明提供了一种含液多孔材料的制备方法：在液相的基体材料中混入固相的液体材料。
该方法具体过程包括以下步骤：
1）制备不同直径大小的固相液体材料和液相的基体材料。
所述液体材料包括水、各种溶液、各种胶体、各种离子液体、各种有机溶剂、各种油脂中的一种或多种。
所述基体材料包括聚硅氧烷、PHYLON、乙烯-醋酸乙烯共聚物、天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚烯烃弹性体、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、酚醛塑料、氨基树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚醚醚酮、聚苯醚、苯乙烯系热塑性弹性体、热塑性聚氨酯弹性体的一种或多种。
所述固相液体材料的直径范围为10μm-10㎝。
2）将固相的液体材料混入液相的基体材料，并使固相的液体材料均匀分布于液相的基体材料，得到混合料。混合料中，液体材料的质量分数为10-90wt%。
3）将混合料加工成型，在此过程中液相的基体材料将会随时间凝结为固相，固相的液体材料转化为液相，从而得到含液多孔材料。所述加工成型方法包括模压成型、注射成型、挤压成型、挤出成型、真空成型、吹塑成型、浇铸成型、粉末冶金成型、气动与液压成型。
本发明有益效果在于：
1、制备工艺简单，能够实现含液多孔材料的量产，大幅降低成本。
2、该制备方法通过制备不同直径大小的固相液体材料，实现了对含液多孔材料中孔径大小的控制。
附图说明
图1为本发明中含液多孔材料内液珠直径单一的示意图；
图2为本发明中含液多孔材料内液珠直径不单一的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式本发明作进一步说明。
实施例1
一种含液多孔材料的制备方法，以聚二甲基硅氧烷作为基体材料，以水作为液体材料，包括如下步骤：
1）将PDMS预聚物、固化剂按10：1混合得到混合液，并在-10°C下制备直径1㎝的水珠（冰珠）；
2）将冰珠加入至混合液，采取旋转的方式使其混合均匀，得到混合料，控制水在混合料中的质量分数为20wt%；
3）将混合料快速注入模具中进行固化成型加工，固化温度为125°C，保温时间为20分钟，待温度降至室温后，取出制品得到含液多孔材料。
实施例2
一种含液多孔材料的制备方法，以聚丙烯作为基体材料，以水作为液体材料，包括如下步骤：
1）在220°C下加热聚丙烯材料10分钟，在-10°C下制备直径5mm、1㎝、2㎝的水珠（冰珠）；
2）将冰珠加入至液态聚丙烯材料，采取旋转的方式使其混合均匀，得到混合料，控制水在混合料中的质量分数为36wt%；
3）将混合料快速注入注射成型装置中进行注射成型加工，加工温度为220°C，保温时间为5分钟，待温度降至室温后，取出制品得到含液多孔材料。
实施例3
一种含液多孔材料的制备方法，以聚乙烯作为基体材料，以水作为液体材料，包括如下步骤：
1）在140°C下加热聚乙烯材料10分钟，在-10°C下制备直径1㎝的水珠（冰珠）；
2）将冰珠加入至液态聚乙烯材料，采取旋转的方式使其混合均匀，得到混合料，控制水在混合料中的质量分数为20wt%；
3）将混合料快速注入注射成型装置中进行注射成型加工，加工温度为160°C，保温时间为3分钟，待温度降至室温后，取出制品得到含液多孔材料。
实施例4
一种含液多孔材料的制备方法，以ABS树脂作为基体材料，以豆油作为液体材料，包括如下步骤：
1）在230°C下加热ABS树脂10分钟，在-20°C下制备直径1㎝的油珠；
2）将油珠加入至液态ABS树脂，采取旋转的方式使其混合均匀，得到混合料，控制豆油在混合料中的质量分数为20wt%；
3）将混合料快速注入注射成型装置中进行注射成型加工，加工温度为230°C，保温时间为5分钟，取出制品在80°C下烘干3小时，待温度降至室温后，得到含液多孔材料。
实施例5
一种含液多孔材料的制备方法，以EVA作为基体材料，以水作为液体材料，包括如下步骤：
1）在120°C下加热EVA材料10分钟，在-10°C下制备直径1㎝的水珠（冰珠）；
2）将冰珠加入至液态EVA材料，采取旋转的方式使其混合均匀，得到混合料，控制水在混合料中的质量分数为20wt%；
3）将混合料快速注入注射成型装置中进行注射成型加工，加工温度为120°C，保温时间为5分钟，待温度降至室温后，取出制品得到含液多孔材料。
实施例6
一种含液多孔材料的制备方法，以共聚甲醛作为基体材料，以水作为液体材料，包括如下步骤：
1）在200°C下加热共聚甲醛材料10分钟，在-10°C下制备直径1㎝的水珠（冰珠）；
2）将冰珠加入至液态共聚甲醛材料，采取旋转的方式使其混合均匀，得到混合料，控制水在混合料中的质量分数为20wt%；
3）将混合料快速注入注射成型装置中进行注射成型加工，加工温度为200°C，保温时间为10分钟，待温度降至室温后，取出制品得到含液多孔材料。
实施例7
一种含液多孔材料的制备方法，以聚碳酸酯作为基体材料，以水作为液体材料，包括如下步骤：
1）在120°C下加热聚碳酸酯材料10分钟，在-10°C下制备直径1㎝的水珠（冰珠）；
2）将冰珠加入至液态聚碳酸酯材料，采取旋转的方式使其混合均匀，得到混合料，控制水在混合料中的质量分数为20wt%；
3）将混合料快速注入注射成型装置中进行注射成型加工，加工温度为280°C，保温时间为10分钟，待温度降至室温后，取出制品得到含液多孔材料。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种含液多孔材料的制备方法，其特征在于：在液相的基体材料中混入固相的液体材料，具体过程包括以下步骤：
1）通过加热制备液相的基体材料, 通过冷冻制备不同直径大小的固相液体材料；
2）将固相的液体材料混入液相的基体材料，并使固相的液体材料均匀分布于液相的基体材料，得到混合料；
3）将混合料加工成型，在此过程中液相的基体材料将会随时间凝结为固相，固相的液体材料转化为液相，从而得到含液多孔材料。
2.根据权利要求1所述的含液多孔材料的制备方法，其特征在于：所述液体材料包括水、各种溶液、各种胶体、各种离子液体、各种有机溶剂、各种油脂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的含液多孔材料的制备方法，其特征在于：所述基体材料包括聚硅氧烷、PHYLON、乙烯-醋酸乙烯共聚物、天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚烯烃弹性体、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、酚醛塑料、氨基树脂、聚醚醚酮、聚苯醚、苯乙烯系热塑性弹性体、热塑性聚氨酯弹性体的一种或多种。
4.如权利要求1所述的含液多孔材料的制备方法，其特征在于：所述固相液体材料的直径范围为10μm-10㎝。
5.如权利要求1所述的含液多孔材料的制备方法，其特征在于：所述液相的基体材料和固相的液体材料混合料中，液体材料的质量分数为10-90wt%。
6.如权利要求1所述的含液多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤3）所述加工成型方法包括模压成型、注射成型、挤压成型、挤出成型、真空成型、吹塑成型、浇铸成型、粉末冶金成型、气动与液压成型。
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