CN115160721A

CN115160721A - 复合材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN115160721A
Application number: CN202210840629.1A
Authority: CN
Inventors: 胡碧升; 施慧沁; 范涛; 赵建伟; 施海峰
Original assignee: Zhejiang Beima Education Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Beima Education Technology Co ltd
Priority date: 2022-08-15
Filing date: 2022-08-15
Publication date: 2022-10-11
Anticipated expiration: 2042-08-15
Also published as: CN115160721B

Abstract

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料，其包括聚合物基体以及填料；所述聚合物基体包括苯乙烯嵌段聚合物，以及接枝于苯乙烯嵌段聚合物上的第一接枝链段；所述填料至少包括第一填料以及第二填料；所述第一填料上接枝有第二接枝链段，所述第二填料上接枝有第三接枝链段；所述第二接枝链段分别能够与第一接枝链段以及第三接枝链段之间形成氢键。本发明中的复合材料具有良好的防水、防腐、防虫蛀的效果，同时还具有力学性能优异的优点，在其在成型之后同时具有良好的力学性能以及良好的弹性，并且达到类似于木材软硬兼顾的质感。

Description

复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，人们对木材和石化产品的应用提出了更高要求。在此背景下，实木材料的使用已经难以与环保划上等号。同时，鉴于实木材料还具有回收困难，容易被虫蛀等问题，提出一种能够替代实木的材料是迫在眉睫的。

对于上述问题，现有技术中提供了一种通过将木粉与塑料相结合的木塑材料。这种木塑复合材料既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。但是经过长期的实践发现：木塑材料虽然具有上述优点，但是由于其内部的组分复杂，同时其内部存在一定的交联，使得其呈现热固性的特点，导致其无法实现良好的回收，因此其环保性仍有待提升；此外，由于其内部的木粉的添加量较小，因此其塑料感较强，感官印象较差。

微晶木是一种新型的人造材料，其主要由TPE高分子材料经过高压微发泡技术制备得到，因此其内部均匀分布有独立的气孔，使得在材料中无需加入任何的木粉或者木屑的前提下便具有良好的木头质感。同时，由于其组成较为简单，不会在成型过程中发生交联，因此其能够实现100%的回收再利用，相较于现有材料，其环保效果更佳。

虽然微晶木具有上述优点，但是如上所述，由于现有的微晶木的组成材料之间缺乏交联，导致其力学性能以及耐高温性能难以进一步提升，因而限制了对于其应用的进一步开发。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的仿木材料的感官效果较差，同时存在性能与回收性相矛盾的缺陷，提供了一种复合材料及其制备方法和应用以克服上述缺陷。

为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明首先提供了一种复合材料，

其包括聚合物基体以及填料；

所述聚合物基体包括苯乙烯嵌段聚合物，以及接枝于苯乙烯嵌段聚合物上的第一接枝链段；

所述填料至少包括第一填料以及第二填料；

所述第一填料上接枝有第二接枝链段，所述第二填料上接枝有第三接枝链段；

所述第二接枝链段分别能够与第一接枝链段以及第三接枝链段之间形成氢键。

本发明中的复合材料其主体由苯乙烯嵌段聚合物组成的聚合物基体构成，其分子结构中同时含有软段结构以及硬段结构，因此其相较于现有的木塑材料，其在成型之后同时具有良好的力学性能以及良好的弹性，能够达到类似于木材软硬兼顾的质感。同时与传统木材以及塑木材料不同之处在于，由于其主体为高分子材料，且其组分中不添加任何木粉，因此其还具有良好的防水、防腐、防虫蛀的效果。

此外，现有技术中的木塑材料中，由于其在成型过程中为了提升其力学性能，往往会添加一定的交联剂，从而使得木塑材料中形成一定的交联度，但是这部分的交联度导致其成为热固性材料，从而导致其回收利用较为困难。

本发明与现有技术不同点在于，本发明为了提升复合材料的力学性能，其在聚合物基体中添加了填料，本发明中的填料能够与聚合物基体之间形成“不稳定的氢键”，从而提升其在成型之后的力学性能。

需要说明的是，上述所谓的“不稳定的氢键”其并非如寻常意义所称的并不稳定，其特指在常温状态下氢键能够稳定形成，使得复合材料具有良好的力学性能以及尺寸稳定性；而在高温条件下，由于氢键之间的形成条件被破坏，导致氢键断裂，使得复合材料能够被重新塑形，从而使得其能够被回收利用。

为了使得聚合物基体以及填料之间能够形成这种“不稳定的氢键”，本发明分别对聚合物基体以及填料分别作了相应的改性处理。

其中，针对聚合物基体，其首先在苯乙烯嵌段聚合物上接枝第一接枝链段；而针对填料，其首先提供了一种接枝有第二接枝链段的第一填料，由于第一接枝链段能够与第二接枝链段形成氢键，因此只需要调控这两种第一接枝链段以及第二接枝链段的种类以及数量，即可调节复合材料中的氢键数量，使得在成型之后其各项性能能够自由调控，关于这一点传统的木材以及木塑材料均无法做到。

此外，本复合材料在后续的加工过程中还需要对其经过一定的微发泡处理，才能够使得其各项性能更加接近于实木材质。但是，本发明申请人在后续的试验中发现，仅仅只有聚合物基体以及第一填料的组合在后续的微发泡过程中存在泡孔大小以及分布均匀性较差的问题，同时泡孔还存在破裂的现象，从而导致制备得到的成品的力学性能仍然距离实木质感有一定的差距。

申请人对上述问题继续进行了一系列的研究，研究发现，由于第一填料上接枝有第二接枝链段，其与聚合物基体之间的由于存在氢键作用，使得两者之间的相互作用较强，因此导致在发泡过程中通过第一填料所诱导的异相成核效果较差，不利于气核的形成，从而导致发泡材料的泡孔尺寸的分布变宽以及泡孔位置的分布不均匀的问题。

因此本发明为了克服这一问题，除第一填料外，还额外添加了第二填料，其表面接枝有第三接枝链段。由于该第三接枝链段与接枝于苯乙烯嵌段聚合物上的第一接枝链段性质一致，其均能够与第一填料上接枝的第二接枝链段形成氢键（即第三接枝链段与第一接枝链段同时为质子供体或者质子受体），因此使得第二填料与聚合物基体之间的相互作用力远弱于第一填料与聚合物基体之间的相互作用力。因此，当第二填料分散于聚合物基体中时，会使得复合材料在发泡过程中能够在第二填料处诱导气泡异相成核，从而使得泡孔的泡孔大小以及分布均匀性得到有效提升。

此外，如图1所示，在复合材料发泡前（图1中的a），复合材料中的填料均匀分散在聚合物基体中，因此此时填料之间的间距较长；然而在发泡初期中（图1中的b），复合材料中的填料由于受到气泡的挤压，则会使得填料向相邻泡孔之间的区域聚集，使得在相邻的泡孔之间的区域的填料含量提升；当泡孔的直径增大后（图1中的c），泡孔间的填料距离继续缩减，使得泡孔间的填料相互交织形成纤维状结构，从而使得位于相邻泡孔之间的区域第一填料与聚合物基体之间、以及第一填料与第二填料之间的氢键连接点含量大幅提升，有效提升了此处的力学补强效果；最后随着泡孔的进一步成长（图1中的d），会使得泡孔中的气体对于填料进一步起到挤压作用，从而使得泡孔的之间的区域范围的复合材料则会沿着泡孔的边缘形成一定的取向，从而进一步加强了复合材料在发泡后的力学性能。

作为优选，所述苯乙烯嵌段聚合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的一种或多种的组合。

作为优选，所述第一接枝链段以及第三接枝链中包含有质子供体基团或者质子受体基团中的任意一种；

所述第二接枝链段中包含有能够与第一接枝链段以及第三接枝链形成氢键的质子受体基团或者质子供体基团。

作为优选，所述质子供体基团包括羟基、羧基、氨基、酰胺基、磺酸基中的任意一种；

所述质子受体基团包括羰基、醚、二硫键、吡啶基中的任意一种。

作为优选，所述苯乙烯嵌段聚合物中第一接枝链段的接枝率≤5%。

申请人发现，本发明中苯乙烯嵌段聚合物的中第一接枝链段的接枝率对于整体复合材料的性能有着明显的影响，当苯乙烯嵌段聚合物中的第一接枝链段的接枝率大于5%以后，会导致分子间的作用力过强，导致复合材料加工困难，同时成型后的脆性提升韧性下降，具体表现为不耐弯折同时抗冲击效果较差。

作为优选，所述填料占苯乙烯嵌段聚合物总质量的0.5~20%。

填料的添加量对于整体复合材料的性能也有着明显的影响，当填料的添加量过低时，会导致复合材料的补强效果下降，而当填料的添加量过高时，则会导致脆性提升，同时密度偏高，与实木差距较大。

作为优选，所述填料中第一填料与第二填料的质量比为（10~40）：（60~90）。

本发明中的填料中的第一填料由于与聚合物基体之间会形成氢键，因此若第一填料的含量较高时，会导致氢键数量过多，从而导致材质加工困难，手感偏硬。而当第一填料的含量过少时，则会导致补强效果较差，不利于复合材料力学性能的提升。

作为优选，所述第一填料为片状填料，其长径比≥10；

所述第二填料为球形填料。

本发明中的第一填料为长径比≥10的片状填料，因此当其与聚合物基体复合时，其接触面积更大，使得其对于聚合物基体之间的补强效果更加明显。而第二填料为球形填料，其能够有效提升诱导气泡异相成核的效果。

作为优选，所述片状填料包括蒙脱石、云母粉、长石粉、滑石粉中的任意一种或多种的组合。

作为优选，所述第二填料为碳酸钙、二氧化硅、氧化铝粉、二氧化钛、硅藻土中的任意一种或多种的组合。

第二个方面，本发明还提供了一种用于制备所述复合材料的方法，

包括以下步骤：

（1）将第一接枝链段接枝到苯乙烯嵌段聚合物中，得到聚合物基体；

（2）分别制备第一填料以及第二填料；

（3）将第一填料以及第二填料与聚合物基体混炼，得到混炼胶；

（4）将混炼胶挤出得到复合材料坯料；

（5）将微晶木胚料进行发泡，得到所述复合材料。

本发明在制备所述复合材料的过程中其包含有将第一填料以及第二填料与聚合物基体混炼的步骤，当将其三者混炼均匀后即得将混炼胶挤出，然后发泡即可得到最终的复合材料，整体的制备方法简单，并且能够通过现有的设备，降低了加工的成本。

进一步优选，所述步骤（1）中可以通过自由基聚合的方式将第一接枝链段接枝到苯乙烯嵌段聚合物中，例如可通过向苯乙烯嵌段聚合物中加入引发剂以及接枝单体，从而将第一接枝链段接枝到苯乙烯嵌段聚合物中。其中引发剂可选择使用BPO或者AIBN等常见的自由基引发剂，而接枝单体则可以为丙烯酸、马来酸酐或者丁二酸酐，从而在苯乙烯嵌段聚合物中接枝含有羧基的质子供体基团。

进一步优选，所述步骤（1）中也可以利用苯乙烯嵌段聚合物中双键（例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的的双键）作为连接位点，通过加成的方式将含有质子供体基团或者质子受体基团的第一接枝链段接枝到苯乙烯嵌段聚合物中。

进一步优选，所述步骤（2）中可以利用对第一填料或者第二填料进行表面改性的方式，对其进行接枝改性，例如可以通过将其使用硅烷偶联剂处理，从而引入可反应基团，并通过该可反应基团与其他带有质子供体基团或者质子受体基团的第二接枝链段或者第三接枝链段相接枝。

进一步优选，所述步骤（2）中也可以利用包覆的手段接枝第二接枝链段或者第三接枝链段，例如可以在其表面包覆树脂、聚多巴胺或者聚单宁酸，从而接枝带有质子供体基团或者质子受体基团的第二接枝链段或者第三接枝链段。

第三个方面，本发明还提供了所述复合材料在玩具、建筑板材以及家具中的应用。

因此，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明中的复合材料具有良好的防水、防腐、防虫蛀的效果；

（2）力学性能优异，在其在成型之后同时具有良好的力学性能以及良好的弹性，并且达到类似于木材软硬兼顾的质感；

（3）本申请中的复合材料在发泡过程中能够在第二填料处诱导气泡异相成核，从而使得泡孔的泡孔大小以及分布均匀性得到有效提升。

附图说明

图1 本发明发泡前后填料的分布示意图。

图2为实施例2中复合材料的SEM图。

图3为对比例4中复合材料的SEM图。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明中所述的聚合物基体、第一填料以及第二填料的制备方法分别如下述方法制备得到，下面分别对其各部分进行举例说明。

【聚合物基体】

聚合物基体（A1）的制备：在带有搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500ml圆底烧瓶中加入250g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）以及100ml 1,2-二氯乙烷，待充分溶解后，加入10g马来酸酐以及0.5g过氧化苯甲酰（BPO），搅拌升温至80℃搅拌反应3h后，向反应体系中加入500ml沸水，搅拌30min后静置分层，取有机层并除去有机层中的有机溶剂，真空干燥至恒重后得到聚合物基体（A1），经测算其接枝率为3.8%。

接枝率测试方法如下：

接枝率的计算公式如下式所示：GD=(W₁-W₀)/W₀*100%；

其中，W₁为接枝后产物质量； W₀为接枝前产物质量。

聚合物基体（A2）的制备：在带有搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500ml圆底烧瓶中加入250g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）以及100ml 1,2-二氯乙烷，待充分溶解后，加入15g马来酸酐以及0.5g过氧化苯甲酰（BPO），搅拌升温至80℃搅拌反应3h后，向反应体系中加入500ml沸水，搅拌30min后静置分层，取有机层并除去有机层中的有机溶剂，真空干燥至恒重后得到聚合物基体（A2），经测算其接枝率为5.6%。

聚合物基体（A3）的制备：在带有搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500ml圆底烧瓶中加入250g苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)以及100ml 1,2-二氯乙烷，待充分溶解后，加入8g丙烯酸羟乙酯以及0.5g过氧化苯甲酰（BPO），搅拌升温至80℃搅拌反应2h后，向反应体系中加入500ml沸水，搅拌30min后静置分层，取有机层并除去有机层中的有机溶剂，真空干燥至恒重后得到聚合物基体（A3），经测算其接枝率为3.1%。

聚合物基体（A4）的制备：

（1）将1.11g（10mmol）1-(2-羟乙基)吡咯以及1g（10mmol）三乙胺分散于50ml二氯甲烷中，然后在-10℃条件下向其中滴加含有0.95g（10mmol）二甲基氯硅烷与20ml的二氯甲烷的混合液，滴加结束后继续搅拌反应3h，过滤除去生成的三乙胺盐酸盐，然后有机相用水清洗，然后除去其中的二氯甲烷，得到中间体（1）；

（2）在带有搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500ml圆底烧瓶中加入10g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）以及100ml 甲苯，待充分溶解后，加入0.5g中间体（1）以及0.1g卡斯特催化剂，搅拌升温至85℃搅拌反应3h后，向反应体系中加入500ml沸水，搅拌30min后静置分层，取有机层并除去有机层中的有机溶剂，真空干燥至恒重后得到聚合物基体（A4），经测算其接枝率为4.3%。

聚合物基体（A5）的制备：在带有搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500ml圆底烧瓶中加入250g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）以及100ml 1,2-二氯乙烷，待充分溶解后，加入10g马来酸酐以及0.5g过氧化苯甲酰（BPO），搅拌升温至80℃搅拌反应3h后，向反应体系中加入100 ml 1wt %氢氧化钠溶液，搅拌30min后再加入500ml沸水，继续搅拌30min后静置分层，取有机层并除去有机层中的有机溶剂，真空干燥至恒重后得到聚合物基体（A5），经测算其接枝率为3.8%。

【第一填料】

第一填料（B1）的制备：将100g云母粉分散于500mL Trisbuffer水溶液（pH=8.5）中，向其中加入5g多巴胺，常温搅拌24h后，在云母粉表面沉积一层聚多巴胺，过滤，然后将包覆有聚多巴胺的云母粉在80℃下干燥3h，得到第一填料（B1）。

【第一填料】

第一填料（B2）的制备：将30g滑石粉和9.5g十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）加入到300mL去离子水中并超声处理30min以形成均匀混合物。然后加入乙醇（100mL），间苯二酚（5.6g），然后，在35℃下搅拌30分钟，接着向混合溶液中滴加10mL甲醛。使反应在35℃下连续搅拌6小时。然后在室温下无干扰老化12小时。离心收集沉淀，用去离子水和乙醇洗涤数次，得到第一填料（B2）。

第一填料（B3）的制备：

（2）氮气保护下，将10g第一填料（B1）分散于100ml甲苯中，向其中加入10mg三（五氟苯）硼烷，搅拌均匀后，向其中滴加3g中间体（1）以及10ml甲苯的混合液，搅拌反应60min，直至不产生气泡，过滤得滤渣，然后将滤渣在80℃下干燥3h，得到第一填料（B3）。

第一填料（B4）的制备：在剧烈搅拌下将10g云母粉加入烧瓶中，烧瓶中含有聚乙烯吡咯烷酮（PVP）水溶液（20gPVP溶于200mL水中）。在烧瓶中连续搅拌30分钟后，将溶液转移到500ml Teflon衬里的不锈钢高压釜中并在180℃下保持14小时。将高压釜冷却至室温，通过在8000rpm下离心10分钟收集制备的水热反应白色沉淀，用乙醇和去离子水洗涤数次，然后在空气中在60℃下干燥24小时，得到第一填料（B4）。

【第二填料】

第二填料（C1）的制备：将12g商品硅纳米颗粒分散在150mLTrisbuffer水溶液（pH=8.5）中，将3g多巴胺缓慢加入混合物中，随后搅拌24小时。然后在洗涤后收集滤渣，并在80℃下干燥，得到第二填料（C1）。

第二填料（C2）的制备：在磁力搅拌下，将10g 碳酸钙粉末加入烧瓶中，烧瓶中含有聚乙烯吡咯烷酮（PVP）水溶液（20gPVP溶于200mL水中）。在烧瓶中连续搅拌30分钟后，将溶液转移到500ml Teflon衬里的不锈钢高压釜中并在180℃下保持14小时。将高压釜冷却至室温，通过在8000rpm下离心10分钟收集制备的水热反应白色沉淀，用乙醇和去离子水洗涤数次，然后在空气中在60℃下干燥24小时，得到第二填料（C2）。

实施例1

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A1）、1g第一填料（B3）以及9g第二填料（C1）。

实施例2

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A1）、2g第一填料（B3）以及8g第二填料（C1）。

实施例3

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A1）、4g第一填料（B3）以及6g第二填料（C1）。

实施例4

一种复合材料，包括以下组分：

组分100g聚合物基体（A3）、2g第一填料（B3）以及8g第二填料（C1）。

实施例5

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A3）、2g第一填料（B4）以及8g第二填料（C1）。

实施例6

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A4）、2g第一填料（B1）以及8g第二填料（C2）。

实施例7

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A5）、2g第一填料（B2）以及8g第二填料（C2）。

实施例8

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A1）、0.2g第一填料（B3）以及0.4g第二填料（C1）。

实施例9

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A1）、1g第一填料（B3）以及4g第二填料（C1）。

实施例10

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A1）、4g第一填料（B3）以及16g第二填料（C1）。

对比例1

对比例1由纯的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）构成。

对比例2

一种复合材料，包括以下组分：

100g纯的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、10g云母粉。

对比例3

一种复合材料，包括以下组分：

100g纯的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、10g白炭黑。

对比例4

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A1）、10g第一填料（B3）。

对比例5

一种复合材料，包括以下组分：

100g聚合物基体（A2）、2g第一填料（B3）以及8g第二填料（C1）。

实施例1~10以及对比例1~5中的复合材料配方汇总如下表1所示。

表1

。

将实施例1~10以及对比例1~5中的复合材料按照配方称取物料，然后加工成型，得到微晶木。

微晶木成型过程如下所示：

（1）将第一填料以及第二填料与聚合物基体于混炼机中进行混炼，得到混炼胶；

（2）将混炼胶挤出得到复合材料坯料；

挤出机参数设定如下：

挤出机的螺杆长径比L/D为24：1；

挤出熔体温度范围为148-198℃，加料段温度为不得超过75℃，物料沿着挤出机料筒从与加料段相邻区域到模体（die body），温度从148℃逐渐升至198℃；

挤出机螺杆的转速为30rpm；

（3）将复合材料坯料放入高压釜中，将高压釜放入甘油浴中，通入低压CO₂对高压釜内进行吹洗，排除高压釜内的空气，调节油浴温度至80℃，待高压釜中的温度达到设定值后，用超临界流体注气装置向高压釜内注气，并调整CO₂的压力到设定值保持24h，打开放气阀，迅速泄压，泄压后马上将高压釜浸入冰水浴中，最后得到成品微晶木。

【测试方法】

通过本发明实施例1~10以及对比例1~5中的配方制备得到的微晶木的测试方法如下所示。

比重测试：按照ASTM D792标准进行测试。

抗弯强度测试：按照ASTM D790标准进行测试。

压缩强度测试：按照ASTM D695标准进行测试。

抗拉强度测试：按照ASTM D638标准进行测试。

吸水率：按照ASTM D570标准进行测试。

泡孔直径测试：通过对样品济宁SEM检测，对样品的SEM照片进行分析，选定至少300个泡孔对其平均孔径及孔径大小分布进行测试。

泡孔密度测试：泡孔密度可通过以下公式计算得到：

其中：

N_f：泡孔密度（cell/cm³）；

n：SEM照片上的泡孔数量（cell）；

A:SEM图面积（cm²）。

【测试结果】

测试结果如下表2所示：

表2

。

从上表数据中可知，通过本发明制备得到的复合材料具有良好的力学性能以及较低的吸水率，同时从SEM图（图2）中也可看出，本申请中的复合材料在发泡后的泡孔的孔径分布更为均匀，泡孔密度更高，综合上述优点十七期其性能表现与实木相当，因而能够用于替代实木材料，从而在玩具、建筑板材以及家具中具有良好的应用前景。

将本申请实施例与对比例1~3进行比较后我们可知，由于本申请中的复合材料中聚合物基体、第一填料以及第二填料之间相应存在氢键的作用，因此本申请中所述的复合材料的性能更加优异，同时其发泡效果也更加优良。

将本申请实施例与对比例4进行比较后我们可知，复合材料中聚合物基体与填料之间的氢键数量与其力学性能之间具有较为明显的影响，当聚合物基体与填料之间的形成的氢键数量较多时，其力学性能更加优异。但是，由于对比例4中没有添加第二填料，导致其泡孔在形成过程中破裂与合并，从而导致其直径较大，且泡孔密度会大幅下降，其SEM图如图3所示。

将本申请实施例与对比例5进行比较后我们可知，聚合物基体中第一接枝链段的接枝率大于5%以后，虽然其力学性能会随着氢键含量的提升而提高，但是由于聚合物基体与填料之间的相互作用也随之提升，从而导致发泡过程中的成核更为困难，最终导致泡孔密度降。

Claims

1.复合材料，其特征在于，

包括聚合物基体以及填料；

所述填料至少包括第一填料以及第二填料；

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，

所述苯乙烯嵌段聚合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，

所述第一接枝链段以及第三接枝链中包含有质子供体基团或者质子受体基团中的任意一种；

4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于，

所述质子供体基团包括羟基、羧基、氨基、酰胺基、磺酸基中的任意一种；

所述质子受体基团包括羰基、酯基、二硫键、吡啶基中的任意一种。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的复合材料，其特征在于，

所述苯乙烯嵌段聚合物中第一接枝链段的接枝率≤5%。

6.根据权利要求1~4中任意一项所述的复合材料，其特征在于，

所述填料占苯乙烯嵌段聚合物总质量的0.5~20%。

7.根据权利要求6所述的复合材料，其特征在于，

所述填料中第一填料与第二填料的质量比为（10~40）：（60~90）。

8.根据权利要求7所述的复合材料，其特征在于，

所述第一填料为片状填料，其长径比≥10；

所述第二填料为球形填料。

9.一种用于制备如权利要求1~8中任意一项所述复合材料的方法，其特征在于，

包括以下步骤：

（2）分别制备第一填料以及第二填料；

（4）将混炼胶挤出得到复合材料坯料；

（5）将微晶木胚料进行发泡，得到所述复合材料。

10.如权利要求1~8中任意一项所述复合材料在玩具、建筑板材以及家具中的应用。