CN113292840B - 一种高弹性复合高分子材料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高弹性复合高分子材料及其制备工艺，包括聚氨酯多元醇24‑32份、异氰酸酯16‑28份、发泡剂11‑15份、链增长剂7‑14份、泡沫稳定剂4‑6份和抗氧化剂2‑3份；由于高弹性材料制备的产品，其力学性能需要与外形尺寸间进行取舍，一方面需要保持其结构的轻薄性，另一方面还需要确保对手机在跌落状态下保护效果；故此，本发明通过设置在橡胶泡沫材料的保护壳内部形成相垂直交叠的蓄水膜网格，并通过灌充到蓄水膜内部水溶液的流动，使蓄水膜为保护壳提供缓冲形变的余量，进而降低橡胶泡沫材料制备的保护壳的厚度，同时添加到蓄水膜内水溶液中混有的乙二醇成分，维持蓄水膜的结构稳定性，延长了保护壳的使用寿命。

Description

一种高弹性复合高分子材料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高弹性复合高分子材料及其制备工艺。

背景技术

高分子材料由于其独特的物理和化学性能，在工程上的应用十分广泛，使功能材料具有许多优良的特性，如高弹性、耐磨性、抗震性、耐温性及生理惰性，或结构材料具有一定的特殊功能；其中橡胶泡沫材料是将橡胶与泡沫材料的特性结合于一体的高分子材料，它们构成橡胶的黏弹性，所以优质橡胶的特点是既有高弹性，又有黏性，常通过复合多种高分子材料来达到其性能要求。

高弹性材料制备的产品，其力学性能需要与外形尺寸间进行取舍，较小的尺寸难以发挥高分子材料的弹性性能，特别是应用于手机保护壳的弹性高分子材料，一方面需要保持其结构的轻薄性，另一方面还需要确保对手机在跌落状态下保护效果。

如申请号为CN201510278882.2的一项中国专利公开了一种高弹性的橡胶弹性体胶粒，属于高分子材料领域。橡胶弹性体胶粒由橡胶组合物和橡胶助剂两大成分共100重量份组成，橡胶组合物组分由天然橡胶20-60份、异戊橡胶5-25份、顺丁橡胶10-40份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-25份组成；橡胶助剂组分由补强剂5-20份、软化剂2-10份、增塑剂2-10份、架桥剂0.5-3.5份、其他助剂1-4份组成。使用该橡胶弹性体胶粒制成的橡胶制品，具有高弹性、高塑性。在-50℃下仍具有较强的可挠性，柔软性，能够大幅度地提升橡胶制品的冲击力，相对于传统的橡胶制品综合性能高出2倍左右；但是该技术方案中未解决橡胶弹性体胶粒的力学性能与外形尺寸间的取舍关系，其在轻薄的尺寸下难以发挥出应有的弹性性能。

鉴于此，本发明提出了一种高弹性复合高分子材料及其制备工艺，解决了上述技术问题。

发明内容

本发明所述的一种高弹性复合高分子材料，包括聚氨酯多元醇24-32份、异氰酸酯16-28份、发泡剂11-15份、链增长剂7-14份、泡沫稳定剂4-6份和抗氧化剂2-3份；所述聚氨酯多元醇和异氰酸酯制备成片状的保护壳结构，保护壳中还设有筒状的蓄水膜；所述蓄水膜位于保护壳的内部，蓄水膜的直径为保护壳厚度的40-70％，蓄水膜的内部灌充有30-60％体积量的水溶液；所述聚氨酯多元醇与异氰酸酯在处于模腔中的发泡工序时，向模腔中添加蓄水膜，并使蓄水膜间相互交叠在一起；所述蓄水膜的端部与保护壳结构的端部相固定，蓄水膜在保护壳的端部位置被挤压成扁口状；所述蓄水膜为聚乙烯膜，蓄水膜内部填充的水溶液组分包括蒸馏水30-40份、乙二醇25-35份、软水盐5-9份和增稠剂4-9份；

现有技术中，高弹性材料制备的产品，其力学性能需要与外形尺寸间进行取舍，较小的尺寸难以发挥高分子材料的弹性性能，特别是应用于手机保护壳的弹性高分子材料，一方面需要保持其结构的轻薄性，另一方面还需要确保对手机在跌落状态下保护效果；

因此，本发明通过设置在制备橡胶泡沫发泡工序中添加的蓄水膜，在橡胶泡沫材料的保护壳内部形成相垂直交叠的蓄水膜网格，并通过灌充到蓄水膜内部水溶液的流动，使保护壳在产生跌落碰撞的瞬间，降低保护壳的重心，使其在落下过程中处于保护壳倾向朝下的状态，同时相互交叠的蓄水膜，使重力作用下流淌的水溶液维持在朝向保护壳的端部，进而增强了保护壳的跌落防护性能，且蓄水膜为保护壳提供缓冲形变的余量，继而在蓄水膜占保护壳厚度40-70％的前提下，降低橡胶泡沫材料制备的保护壳的厚度，进而使保护壳的轻薄性得以实现，同时添加到蓄水膜内水溶液中混有的乙二醇成分，利用乙二醇降低水溶液冰点的特性，继而减少了水溶液的凝固温度，避免水溶液在冬季的低温环境下产生结晶凝固的趋向，维持水溶液在蓄水膜内部的占用体积，确保蓄水膜的结构稳定性，延长了保护壳的使用寿命，从而提升了高弹性复合高分子材料制备的保护壳的使用效果。

优选的，所述蓄水膜在其端部上还设置有内凹的环槽，环槽呈鳍状分布在蓄水膜的内壁上，环槽的轴向与蓄水膜的长度方向相平行；所述环槽的尺寸从筒状的蓄水膜的端部向其中部逐渐增大；使用时，通过设置的环槽，使蓄水膜在承受冲击作用时，经鳍状环槽产生的形变发生溃缩形变，进而达到吸收冲击能量的作用，降低保护壳结构受到破坏的作用力，且蓄水膜内填充的水溶液在其跌落的过程中，汇聚向重力方向上的蓄水膜底部，使蓄水膜底部环槽的结构强度大于其顶部，进而在碰撞冲击作用的瞬间，通过溅起蓄水膜底部的水溶液进一步降低碰撞区域承受的冲击力，进而降低了保护壳承受冲击形成的反向弹性力大小，维持保护壳结构在跌落过程中的应力冲击处于较小的波动范围内，从而提升了高弹性复合高分子材料在保护壳中的应用效果。

优选的，所述蓄水膜在其长度方向上还设置有凸起的筋膜，筋膜位于蓄水膜的外表面上；所述蓄水膜通过筋膜定位在保护壳的内部，蓄水膜在保护壳的内部处于螺旋形态；使用时，蓄水膜内部灌充的水溶液在保护壳发生碰撞的瞬间，产生的惯性冲击会对蓄水膜造成磨损；通过设置在蓄水膜外壁上的筋膜，为蓄水膜侧壁的形变提供了余量，且将蓄水膜螺旋固定在保护壳的内部，能够降低蓄水膜内部的水溶液在保护壳产生碰撞时造成的惯性冲击力大小，同时在蓄水膜扁口状的端部影响下，避免了在蓄水膜的端部产生弯折，且蓄水膜轴向上的筋膜还增加了蓄水膜的韧性，在保护壳处于自身弹性形变伸缩变化的作用下，减少对蓄水膜的拉扯作用，从而提升了高弹性复合高分子材料在保护壳中的应用效果。

本发明所述的一种高弹性复合高分子材料制备工艺，该种高弹性复合高分子材料制备工艺适用于上述的高弹性复合高分子材料，该工艺步骤如下：

S1、在将反应腔预热10-15min后，把聚氨酯多元醇和异氰酸酯分别加入到反应腔内，并观察两者的螯合状态，伴随辅助试剂的投入，当螯合状态的高分子材料布满反应腔内部空间的30％后，通过吹塑机成型出筒状的蓄水膜，并在向其中灌注设定量的水溶液，热压封闭蓄水膜的端口，再开始将蓄水膜添加到反应腔内；

S2、在S1中添加筒状的蓄水膜的过程中，控制添加的高分子材料量减缓至15-25％，并将反应腔的温度降低15-20℃，同时向放置到反应腔中的蓄水膜施加压力，使其端部陷入螯合发泡态的橡胶泡沫内形成扁口状，并从筒状的蓄水膜的端部向其中部逐渐填充满发泡的橡胶泡沫；

S3、蓄水膜在S2中进行添加前，放置在丁基橡胶材料制成的螺旋形托架中，利用丁基橡胶低于聚氨酯橡胶泡沫发泡的软化温度，使蓄水膜在聚氨酯橡胶泡沫制成的保护壳中呈螺旋形；

S4、当S3中添加蓄水膜的工序完成后，将反应腔中成型的橡胶泡沫保护壳取出，并通过强光灯照射对其内部的蓄水膜的位置进行标定，对保护壳表面离蓄水膜较远的部位进行切割，并对切割后的保护壳再次回火预热进行塑形，维持蓄水膜在保护壳内部分布的均匀状态。

优选的，所述蓄水膜表面的环槽和筋膜为聚氨酯弹性体材料，其制备工艺的步骤如下：

I、首先注塑出等差轴向尺寸的聚氨酯环筒，且聚氨酯环在轴向上相互粘结，并使聚氨酯环的直径小于蓄水膜的内径，然后将聚氨酯环筒的内环切去形成环槽，接着将其嵌入蓄水膜的内壁上，并通过加热蓄水膜的聚乙烯材料，使其热粘合到聚氨酯环槽上；

II、在I中的滑槽安装到蓄水膜的内壁后，将蓄水膜加热至85-100℃，然后将预先注塑出的筋膜缠绕贴合在蓄水膜的表面，并将蓄水膜弯折成螺旋状，然后自然冷却至室温条件，使蓄水膜内外表面上的环槽和筋膜定型。

优选的，所述蓄水膜在装载至托架前被加热至50-60℃，蓄水膜在装载完成后将托架冷却至常温状态下；使用时，蓄水膜外表面上的筋膜需要在安装到托架的过程中保持其结构形态；通过对蓄水膜进行加热，使丁基橡胶材料的托架在蓄水膜的温度作用下进入软化状态，避免托架对蓄水膜表面的筋膜结构造成干扰，继而确保蓄水膜在制备保护壳过程中的形态稳定性，从而维持了高弹性复合高分子材料制备工艺的应用效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过在橡胶泡沫材料的保护壳内部形成相垂直交叠的蓄水膜网格，并通过灌充到蓄水膜内部水溶液的流动，使蓄水膜为保护壳提供缓冲形变的余量，进而降低橡胶泡沫材料制备的保护壳的厚度，使保护壳的轻薄性得以实现，同时添加到蓄水膜内水溶液中混有的乙二醇成分，维持蓄水膜的结构稳定性，延长了保护壳的使用寿命。

2.本发明通过设置的环槽，使蓄水膜在承受冲击作用时，经鳍状环槽产生的形变发生溃缩形变，进而达到吸收冲击能量的作用；设置在蓄水膜外壁上的筋膜，为蓄水膜侧壁的形变提供了余量，还增加了蓄水膜的韧性，在保护壳处于自身弹性形变伸缩变化的作用下，减少对蓄水膜的拉扯作用。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明中高弹性复合高分子材料制备橡胶泡沫的立体图；

图2是本发明中高弹性复合高分子材料制备工艺的流程图；

图3是本发明中蓄水膜表面的环槽和筋膜制备工艺的流程图；

图中：蓄水膜1、环槽11、筋膜12。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，本发明所述的一种高弹性复合高分子材料，包括聚氨酯多元醇24-32份、异氰酸酯16-28份、发泡剂11-15份、链增长剂7-14份、泡沫稳定剂4-6份和抗氧化剂2-3份；所述聚氨酯多元醇和异氰酸酯制备成片状的保护壳结构，保护壳中还设有筒状的蓄水膜1；所述蓄水膜1位于保护壳的内部，蓄水膜1的直径为保护壳厚度的40-70％，蓄水膜1的内部灌充有30-60％体积量的水溶液；所述聚氨酯多元醇与异氰酸酯在处于模腔中的发泡工序时，向模腔中添加蓄水膜1，并使蓄水膜1间相互交叠在一起；所述蓄水膜1的端部与保护壳结构的端部相固定，蓄水膜1在保护壳的端部位置被挤压成扁口状；所述蓄水膜1为聚乙烯膜，蓄水膜1内部填充的水溶液组分包括蒸馏水30-40份、乙二醇25-35份、软水盐5-9份和增稠剂4-9份；

现有技术中，高弹性材料制备的产品，其力学性能需要与外形尺寸间进行取舍，较小的尺寸难以发挥高分子材料的弹性性能，特别是应用于手机保护壳的弹性高分子材料，一方面需要保持其结构的轻薄性，另一方面还需要确保对手机在跌落状态下保护效果；

因此，本发明通过设置在制备橡胶泡沫发泡工序中添加的蓄水膜1，在橡胶泡沫材料的保护壳内部形成相垂直交叠的蓄水膜1网格，并通过灌充到蓄水膜1内部水溶液的流动，使保护壳在产生跌落碰撞的瞬间，降低保护壳的重心，使其在落下过程中处于保护壳倾向朝下的状态，同时相互交叠的蓄水膜1，使重力作用下流淌的水溶液维持在朝向保护壳的端部，进而增强了保护壳的跌落防护性能，且蓄水膜1为保护壳提供缓冲形变的余量，继而在蓄水膜1占保护壳厚度40-70％的前提下，降低橡胶泡沫材料制备的保护壳的厚度，进而使保护壳的轻薄性得以实现，同时添加到蓄水膜1内水溶液中混有的乙二醇成分，利用乙二醇降低水溶液冰点的特性，继而减少了水溶液的凝固温度，避免水溶液在冬季的低温环境下产生结晶凝固的趋向，维持水溶液在蓄水膜1内部的占用体积，确保蓄水膜1的结构稳定性，延长了保护壳的使用寿命，从而提升了高弹性复合高分子材料制备的保护壳的使用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述蓄水膜1在其端部上还设置有内凹的环槽11，环槽11呈鳍状分布在蓄水膜1的内壁上，环槽11的轴向与蓄水膜1的长度方向相平行；所述环槽11的尺寸从筒状的蓄水膜1的端部向其中部逐渐增大；使用时，通过设置的环槽11，使蓄水膜1在承受冲击作用时，经鳍状环槽11产生的形变发生溃缩形变，进而达到吸收冲击能量的作用，降低保护壳结构受到破坏的作用力，且蓄水膜1内填充的水溶液在其跌落的过程中，汇聚向重力方向上的蓄水膜1底部，使蓄水膜1底部环槽11的结构强度大于其顶部，进而在碰撞冲击作用的瞬间，通过溅起蓄水膜1底部的水溶液进一步降低碰撞区域承受的冲击力，进而降低了保护壳承受冲击形成的反向弹性力大小，维持保护壳结构在跌落过程中的应力冲击处于较小的波动范围内，从而提升了高弹性复合高分子材料在保护壳中的应用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述蓄水膜1在其长度方向上还设置有凸起的筋膜12，筋膜12位于蓄水膜1的外表面上；所述蓄水膜1通过筋膜12定位在保护壳的内部，蓄水膜1在保护壳的内部处于螺旋形态；使用时，蓄水膜1内部灌充的水溶液在保护壳发生碰撞的瞬间，产生的惯性冲击会对蓄水膜1造成磨损；通过设置在蓄水膜1外壁上的筋膜12，为蓄水膜1侧壁的形变提供了余量，且将蓄水膜1螺旋固定在保护壳的内部，能够降低蓄水膜1内部的水溶液在保护壳产生碰撞时造成的惯性冲击力大小，同时在蓄水膜1扁口状的端部影响下，避免了在蓄水膜1的端部产生弯折，且蓄水膜1轴向上的筋膜12还增加了蓄水膜1的韧性，在保护壳处于自身弹性形变伸缩变化的作用下，减少对蓄水膜1的拉扯作用，从而提升了高弹性复合高分子材料在保护壳中的应用效果。

本发明所述的一种高弹性复合高分子材料制备工艺，该种高弹性复合高分子材料制备工艺适用于上述的高弹性复合高分子材料，该工艺步骤如下：

S1、在将反应腔预热10-15min后，把聚氨酯多元醇和异氰酸酯分别加入到反应腔内，并观察两者的螯合状态，伴随辅助试剂的投入，当螯合状态的高分子材料布满反应腔内部空间的30％后，通过吹塑机成型出筒状的蓄水膜1，并在向其中灌注设定量的水溶液，热压封闭蓄水膜1的端口，再开始将蓄水膜1添加到反应腔内；

S2、在S1中添加筒状的蓄水膜1的过程中，控制添加的高分子材料量减缓至15-25％，并将反应腔的温度降低15-20℃，同时向放置到反应腔中的蓄水膜1施加压力，使其端部陷入螯合发泡态的橡胶泡沫内形成扁口状，并从筒状的蓄水膜1的端部向其中部逐渐填充满发泡的橡胶泡沫；

S3、蓄水膜1在S2中进行添加前，放置在丁基橡胶材料制成的螺旋形托架中，利用丁基橡胶低于聚氨酯橡胶泡沫发泡的软化温度，使蓄水膜1在聚氨酯橡胶泡沫制成的保护壳中呈螺旋形；

S4、当S3中添加蓄水膜1的工序完成后，将反应腔中成型的橡胶泡沫保护壳取出，并通过强光灯照射对其内部的蓄水膜1的位置进行标定，对保护壳表面离蓄水膜1较远的部位进行切割，并对切割后的保护壳再次回火预热进行塑形，维持蓄水膜1在保护壳内部分布的均匀状态。

作为本发明的一种实施方式，所述蓄水膜1表面的环槽11和筋膜12为聚氨酯弹性体材料，其制备工艺的步骤如下：

I、首先注塑出等差轴向尺寸的聚氨酯环筒，且聚氨酯环在轴向上相互粘结，并使聚氨酯环的直径小于蓄水膜1的内径，然后将聚氨酯环筒的内环切去形成环槽11，接着将其嵌入蓄水膜1的内壁上，并通过加热蓄水膜1的聚乙烯材料，使其热粘合到聚氨酯环槽11上；

II、在I中的滑槽安装到蓄水膜1的内壁后，将蓄水膜1加热至85-100℃，然后将预先注塑出的筋膜12缠绕贴合在蓄水膜1的表面，并将蓄水膜1弯折成螺旋状，然后自然冷却至室温条件，使蓄水膜1内外表面上的环槽11和筋膜12定型。

作为本发明的一种实施方式，所述蓄水膜1在装载至托架前被加热至50-60℃，蓄水膜1在装载完成后将托架冷却至常温状态下；使用时，蓄水膜1外表面上的筋膜12需要在安装到托架的过程中保持其结构形态；通过对蓄水膜1进行加热，使丁基橡胶材料的托架在蓄水膜1的温度作用下进入软化状态，避免托架对蓄水膜1表面的筋膜12结构造成干扰，继而确保蓄水膜1在制备保护壳过程中的形态稳定性，从而维持了高弹性复合高分子材料制备工艺的应用效果。

使用时，通过设置在制备橡胶泡沫发泡工序中添加的蓄水膜1，在橡胶泡沫材料的保护壳内部形成相垂直交叠的蓄水膜1网格，并通过灌充到蓄水膜1内部水溶液的流动，使保护壳在产生跌落碰撞的瞬间，降低保护壳的重心，使其在落下过程中处于保护壳倾向朝下的状态，同时相互交叠的蓄水膜1，使重力作用下流淌的水溶液维持在朝向保护壳的端部，进而增强了保护壳的跌落防护性能，且蓄水膜1为保护壳提供缓冲形变的余量，继而在蓄水膜1占保护壳厚度40-70％的前提下，降低橡胶泡沫材料制备的保护壳的厚度，进而使保护壳的轻薄性得以实现，同时添加到蓄水膜1内水溶液中混有的乙二醇成分，利用乙二醇降低水溶液冰点的特性，继而减少了水溶液的凝固温度，避免水溶液在冬季的低温环境下产生结晶凝固的趋向，维持水溶液在蓄水膜1内部的占用体积，确保蓄水膜1的结构稳定性，延长了保护壳的使用寿命；设置的环槽11，使蓄水膜1在承受冲击作用时，经鳍状环槽11产生的形变发生溃缩形变，进而达到吸收冲击能量的作用，降低保护壳结构受到破坏的作用力，且蓄水膜1内填充的水溶液在其跌落的过程中，汇聚向重力方向上的蓄水膜1底部，使蓄水膜1底部环槽11的结构强度大于其顶部，进而在碰撞冲击作用的瞬间，通过溅起蓄水膜1底部的水溶液进一步降低碰撞区域承受的冲击力，进而降低了保护壳承受冲击形成的反向弹性力大小；设置在蓄水膜1外壁上的筋膜12，为蓄水膜1侧壁的形变提供了余量，且将蓄水膜1螺旋固定在保护壳的内部，能够降低蓄水膜1内部的水溶液在保护壳产生碰撞时造成的惯性冲击力大小，同时在蓄水膜1扁口状的端部影响下，避免了在蓄水膜1的端部产生弯折，且蓄水膜1轴向上的筋膜12还增加了蓄水膜1的韧性，在保护壳处于自身弹性形变伸缩变化的作用下，减少对蓄水膜1的拉扯作用。

为验证本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳的使用效果，做出以下实验：

向保护壳的生产厂家提供本发明的高弹性复合高分子材料及其制备工艺，分别生产出不同品质的保护壳，将其安装到手机上进行性能试验；分别使用本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳、本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳且祛除了蓄水膜、本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳且祛除了蓄水膜内的水溶液以及市场上的某品牌保护壳，在保护壳安装到手机后，在1.5m的高度进行自由落体的跌落试验，其跌落地面为瓷砖，分别记录保护壳中的手机屏幕在重复跌落直至发生碎裂时所需的次数，以及在跌落测试过程中，手机屏幕和保护壳出现不同破损程度时的跌落次数，并对每种材料制备的手机壳进行三次跌落测试，其结果如下表所示：

实验组1、使用本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳：

实验组2、使用本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳且祛除了蓄水膜：

实验组3、使用本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳且祛除了蓄水膜内的水溶液：

实验组4、使用市场上的某品牌保护壳：

由上述实验组可知，在保护壳结构损坏后，手机屏幕也随之加剧了其跌落破坏的风险；

实验组一中，使用本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳，其抗跌落次数实验效果最好；

实验组二中，使用本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳且祛除了蓄水膜，其在跌落保护的试验次数几乎减半，能够推断出蓄水膜结构具有延长高弹性复合高分子材料制备的保护壳的使用寿命；

实验组三中，使用本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳且祛除了蓄水膜内的水溶液，其在跌落保护的试验次数介于实验组一与实验组二之间，能够推断出填充的水溶液具有延长蓄水膜使用寿命的效果；

实验组四中，使用市场上的某品牌保护壳，其在跌落保护的试验次数最低，作为本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳的参照组；

综上所述，能够发现本发明中高弹性复合高分子材料制备的手机壳，大大提升了保护壳的作用效果，且在保护壳中添加的蓄水膜结构及灌充的水溶液，能够进一步改良高弹性复合高分子材料制备工艺生产手机壳的应用效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种高弹性复合高分子材料，包括聚氨酯多元醇24-32份、异氰酸酯16-28份、发泡剂11-15份、链增长剂7-14份、泡沫稳定剂4-6份和抗氧化剂2-3份，其特征在于：所述聚氨酯多元醇和异氰酸酯制备成片状的保护壳结构，保护壳中还设有筒状的蓄水膜(1)；所述蓄水膜(1)位于保护壳的内部，蓄水膜(1)的直径为保护壳厚度的40-70％，蓄水膜(1)的内部灌充有30-60％体积量的水溶液；所述聚氨酯多元醇与异氰酸酯在处于模腔中的发泡工序时，向模腔中添加蓄水膜(1)，并使蓄水膜(1)间相互交叠在一起；所述蓄水膜(1)的端部与保护壳结构的端部相固定，蓄水膜(1)在保护壳的端部位置被挤压成扁口状；所述蓄水膜(1)为聚乙烯膜，蓄水膜(1)内部填充的水溶液组分包括蒸馏水30-40份、乙二醇25-35份、软水盐5-9份和增稠剂4-9份；

其制备工艺步骤如下：

S1、在将反应腔预热10-15min后，把聚氨酯多元醇和异氰酸酯分别加入到反应腔内，并观察两者的螯合状态，伴随辅助试剂的投入，当螯合状态的高分子材料布满反应腔内部空间的30％后，通过吹塑机成型出筒状的蓄水膜(1)，并在向其中灌注设定量的水溶液，热压封闭蓄水膜(1)的端口，再开始将蓄水膜(1)添加到反应腔内；

S2、在S1中添加筒状的蓄水膜(1)的过程中，控制添加的高分子材料量减缓至15-25％，并将反应腔的温度降低15-20℃，同时向放置到反应腔中的蓄水膜(1)施加压力，使其端部陷入螯合发泡态的橡胶泡沫内形成扁口状，并从筒状的蓄水膜(1)的端部向其中部逐渐填充满发泡的橡胶泡沫；

S3、蓄水膜(1)在S2中进行添加前，放置在丁基橡胶材料制成的螺旋形托架中，利用丁基橡胶低于聚氨酯橡胶泡沫发泡的软化温度，使蓄水膜(1)在聚氨酯橡胶泡沫制成的保护壳中呈螺旋形；

S4、当S3中添加蓄水膜(1)的工序完成后，将反应腔中成型的橡胶泡沫保护壳取出，并通过强光灯照射对其内部的蓄水膜(1)的位置进行标定，对保护壳表面离蓄水膜(1)较远的部位进行切割，并对切割后的保护壳再次回火预热进行塑形，维持蓄水膜(1)在保护壳内部分布的均匀状态。

2.根据权利要求1所述的一种高弹性复合高分子材料，其特征在于：所述蓄水膜(1)在其端部上还设置有内凹的环槽(11)，环槽(11)呈鳍状分布在蓄水膜(1)的内壁上，环槽(11)的轴向与蓄水膜(1)的长度方向相平行；所述环槽(11)的尺寸从筒状的蓄水膜(1)的端部向其中部逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的一种高弹性复合高分子材料，其特征在于：所述蓄水膜(1)在其长度方向上还设置有凸起的筋膜(12)，筋膜(12)位于蓄水膜(1)的外表面上；所述蓄水膜(1)通过筋膜(12)定位在保护壳的内部，蓄水膜(1)在保护壳的内部处于螺旋形态。

4.根据权利要求1所述的一种高弹性复合高分子材料，其特征在于：所述蓄水膜(1)表面的环槽(11)和筋膜(12)为聚氨酯弹性体材料，其制备工艺的步骤如下：

I、首先注塑出等差轴向尺寸的聚氨酯环筒，且聚氨酯环在轴向上相互粘结，并使聚氨酯环的直径小于蓄水膜(1)的内径，然后将聚氨酯环筒的内环切去形成环槽(11)，接着将其嵌入蓄水膜(1)的内壁上，并通过加热蓄水膜(1)的聚乙烯材料，使其热粘合到聚氨酯环槽(11)上；

II、在I中的滑槽安装到蓄水膜(1)的内壁后，将蓄水膜(1)加热至85-100℃，然后将预先注塑出的筋膜(12)缠绕贴合在蓄水膜(1)的表面，并将蓄水膜(1)弯折成螺旋状，然后自然冷却至室温条件，使蓄水膜(1)内外表面上的环槽(11)和筋膜(12)定型。

5.根据权利要求4所述的一种高弹性复合高分子材料，其特征在于：所述蓄水膜(1)在装载至托架前被加热至50-60℃，蓄水膜(1)在装载完成后将托架冷却至常温状态下。

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