可自修復聚合物材料及修復方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚合物材料，具體涉及一種可自修復聚合物材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]聚合物自修復材料是一種聚合物產品在受損時能夠進行自我修復的一種智能型材料，在電子產品、汽車、飛機、建筑材料等領域受到廣泛關注。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劃傷、裂紋、毛刺等瑕疵，既影響產品的美觀，又會降低產品的使用壽命。
[0003]所述的自修復材料目前包含熱塑性材料和熱固性材料兩個大類，且市場上的自修復材料多使用修復劑一即不飽和烯烴等類物質。
[0004]發明專利CN 103665696 A也公開了一種含乙烯基單體膠囊修復劑的自修復材料。該含修復劑的自修復的材料存在的問題是，修復劑分散均勻性問題，及未反應及暴露材料表面的修復劑易造成環境污染等問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種可自修復聚合物材料及修復方法，以克服現有技術存在的缺陷。
[0006]所述的可自修復聚合物材料，由質量分數為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化為熱能的納米粉體的一種或多種，優選的，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混，然后加工成型，獲得所述的可自修復聚合物材料；
[0012]所述的可自修復聚合物材料的修復方法，包括如下步驟:利用中等強度的激光束照射聚合物的創傷面I?lOmin，聚合物創傷即可自修復愈合；
[0013]所述的中等強度的激光光束的功率為200?800mW ；
[0014]本發明的有益效果:
[0015]與其它已公開的自修復聚合物材料制備方法相比，本發明有以下優點:
[0016](I)本發明使用具有光熱轉化功能的納米粉體，不使用含不飽和烯烴單體的修復劑，避免了環境污染，僅利用物理作用即可修復樹脂。
[0017](2)本發明方法中使用中等強度的激光，避免高強度激光引起的聚合物分子鏈斷鏈，造成產品性能下降。
[0018](3)本發明的制備過程簡單易行，生產成本低。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
[0020]將2g 600nm的碳納米管添加到10g聚酯粉末預混捏合后，與900g聚酯共混加工，經材料成型為產品。
[0021]產品存在創傷面后，利用200mW的激光束照射創傷部位lmin，經碳納米管的光熱轉化后，聚合物表面恪融自愈合。
[0022]實施例2
[0023]將10g500nm的氧化石墨稀添加到10g聚丙稀粉末預混捏合后，與900g聚丙稀共混加工，經材料成型為產品。產品存在創傷面后，利用300mW的激光束照射創傷部位5min，經碳納米管的光熱轉化后，聚合物表面熔融自愈合。
[0024]實施例3
[0025]將20gl00nm的金納米顆粒添加到10g聚酰胺粉末預混捏合后，與900g聚酰胺共混加工，經材料成型為產品。產品存在創傷面后，利用800mW的激光束照射創傷部位lOmin，經碳納米管的光熱轉化后，聚合物表面熔融自愈合。
[0026]實施例4
[0027]將30g 50nm的納米硫化銅添加到10g聚酰胺粉末預混捏合后，與900g聚酰胺粉末共混加工，經材料成型為產品。產品存在創傷面后，利用SOOmW的激光束照射創傷部位2min，經碳納米管的光熱轉化后，聚合物表面熔融自愈合。
[0028]實施例5
[0029]將40g 50nm的納米硫化銅添加到10g聚丙稀粉末預混捏合后，與900g聚丙稀共混加工，經材料成型為產品。產品存在創傷面后，利用800mW的激光束照射創傷部位2min，經碳納米管的光熱轉化后，聚合物表面熔融自愈合。
【主權項】
1.可自修復聚合物材料，其特征在于，由質量分數為0.2%?4%的功能性納米粉體和余量的聚合物組成。
2.根據權利要求1所述的可自修復聚合物材料，其特征在于，所述的功能性納米粉體為能將光能轉化為熱能的納米粉體的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的可自修復聚合物材料，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、金納米顆粒或硫化銅。
4.根據權利要求3所述的可自修復聚合物材料，其特征在于，所述的功能性納米粉體粒徑為50nm?600nm。
5.根據權利要求1?4任一項所述的可自修復聚合物材料，其特征在于，所述的聚合物為石油基聚合物。
6.根據權利要求5所述的可自修復聚合物材料，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.根據權利要求1?6任一項5所述的可自修復聚合物材料的修復方法，其特征在于，包括如下步驟:利用中等強度的激光束照射聚合物的創傷面I?lOmin，聚合物創傷即可自修復愈合。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述的中等強度的激光光束的功率為200 ?800mW。
【專利摘要】本發明公開課一種可自修復聚合物材料及修復方法，所述的可自修復聚合物材料，其特征在于，由質量分數為0.2％～4％的功能性納米粉體和余量的聚合物組成。可自修復聚合物材料的修復方法，包括如下步驟：利用中等強度的激光束照射聚合物的創傷面1～10min，聚合物創傷即可自修復愈合。本發明使用具有光熱轉化功能的納米粉體，不使用含不飽和烯烴單體的修復劑，避免了環境污染，僅利用物理作用即可修復樹脂，避免高強度激光引起的聚合物分子鏈斷鏈，造成產品性能下降，制備過程簡單易行，生產成本低。
【IPC分類】C08K3-08, C08J3-28, C08L77-00, C08K7-24, C08K3-30, C08L23-12, C08K3-04, C08L67-00
【公開號】CN104725786
【申請號】CN201510100018
【發明人】張仁歡, 石遠勛, 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