The invention relates to a method for preparing a polymer matrix, the density gradient of foam concrete is: first mixture of micron metal particles and the polymer by high temperature mixing mixed melt obtained composites with different density; after the molten melt respectively under high temperature hot pressing, the density gradient composites; finally this the density gradient composite material by supercritical carbon dioxide foaming polymer foam density gradient. The polymer based density gradient foam material is prepared by laminating hot pressing technology combined with supercritical carbon dioxide foaming technology, and the density range of the material can be in the range of 0.2 to 1.96g/cm
【技术实现步骤摘要】
一种聚合物基密度梯度泡沫材料的制备方法
本专利技术涉及材料
,特别是一种聚合物基密度梯度泡沫材料的制备方法。
技术介绍
密度梯度泡沫材料是指材料的密度随材料的位置由某一方位向另一方位连续地变化或阶梯变化,因此材料的性能也呈梯度变化。它具有较高的机械强度,抗热冲击,耐高温等优异的性能,因而引起许多研究者的关注和重视。研究最早的是金属/氧化物体系的密度梯度泡沫材料。近些年,针对不同体系的梯度复合材料,已经涌现出多种制备方法,如叠层烧结法、粘结法、自蔓延高温合成法、激光加热合成法、温度梯度烧结法、颗粒共沉降法、气相沉积法等。对于聚合物体系的梯度复合材料,通常采用粘接的方法,制备出具有叠层结构的聚合物基密度梯度泡沫材料,以实现低孔隙率向高孔隙率的过渡。这种叠层型密度梯度泡沫材料在粘接界面处存在致密粘结层,使其组成和孔隙率的连续性变化遭到破坏。此外,由于低密度泡沫材料具有薄壁结构,当施加压力粘结时,也很容易引发泡孔坍塌。本专利将不同的复合材料熔融热压到一起,并采用超临界二氧化碳发泡技术,将气相稳定的引入聚合物基体中,因不同含量微米金属粒子的混合体系对二氧化碳的吸附量不同,形成二氧化碳在梯度复合材料中的浓度变化,再通过调控发泡温度和压力制备出无粘接层的聚合物基密度梯度泡沫材料。超临界二氧化碳发泡技术,是以超临界二氧化碳为发泡剂的一种新型物理发泡技术,它是通过快速泄压或者快速升温的方法使超临界二氧化碳饱和的聚合物体系进入热力学不稳定状态,诱导大量气核在聚合物基体中同时形成微孔结构,并迅速降温得到的高孔隙率的聚合物泡沫材料。这种聚合物泡沫材料具有较小的泡孔尺寸(0. ...
【技术保护点】
一种聚合物基密度梯度泡沫材料的制备方法,其特征包含以下步骤:(1)分别将不同种类、不同含量的微米金属粒子与聚合物的混合体系经高温密炼混合,得到聚合物基复合材料熔融物;(2)将上述熔融物在高温下熔融热压,得到聚合物基复合材料片材;然后按照所需密度叠放分布,将片材叠片后在高温下再次熔融热压,得到梯度复合材料;(3)将此梯度复合材料经过超临界二氧化碳发泡,得到聚合物基密度梯度泡沫材料;发泡工艺是:将梯度复合材料放入高压釜的约束模具中,后注入二氧化碳流体,控制压力为7~50MPa,温度为50~200℃,保温保压5~24h后,拧开泄压阀将压力泄至常压,最后用冰水混合物将试样冷却定型,得到聚合物基密度梯度泡沫材料。
【技术特征摘要】
1.一种聚合物基密度梯度泡沫材料的制备方法,其特征包含以下步骤:(1)分别将不同种类、不同含量的微米金属粒子与聚合物的混合体系经高温密炼混合,得到聚合物基复合材料熔融物;(2)将上述熔融物在高温下熔融热压,得到聚合物基复合材料片材;然后按照所需密度叠放分布,将片材叠片后在高温下再次熔融热压,得到梯度复合材料;(3)将此梯度复合材料经过超临界二氧化碳发泡,得到聚合物基密度梯度泡沫材料;发泡工艺是:将梯度复合材料放入高压釜的约束模具中,后注入二氧化碳流体,控制压力为7~50MPa,温度为50~200℃,保温保压5~24h后,拧开泄压阀将压力泄至常压,最后用冰水混合物将试样冷却定型,得到聚合物基密度梯度泡沫材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于步骤(1)中,聚合物为热塑性树脂,包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于步骤(1)中,微米金属粒子为密度较大、化学性质稳定的微米粒径的金属粒子,包括Cu、W...
【专利技术属性】
技术研发人员:张联盟,张睿智,罗国强,熊远禄,沈强,张建,王传彬,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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