The present invention relates to a negative Poisson ratio polymer foam material and a preparation method, which belongs to the technical field of functional polymer foam material. The preparation technology of the negative Poisson's ratio polymer foam material in the existing technology is solved, the equipment structure is complex, the preparation efficiency is low, the reaction condition is harsh, and is not conducive to large-scale production technology problems. The preparation method of the invention is a polymer foam under normal pressure, temperature 60 to 170 DEG C, the environment contains high concentrations of water vapor, placed above 1H, then cooled to 20 to 50 DEG C, get negative Poisson's ratio of polymer foam materials, the polymer foam is Poisson's ratio is greater than or equal to 0 of the polymer foam. The whole process is carried out under atmospheric pressure, with low requirement for equipment and steam assisted preparation. It has high safety, environmental protection and simple technology, and can produce large negative Poisson's ratio polymer foam material, which is suitable for mass production.
【技术实现步骤摘要】
一种负泊松比聚合物泡沫材料及其制备方法
本专利技术属于功能性聚合物泡沫材料
,具体涉及一种负泊松比聚合物泡沫材料及其制备方法。
技术介绍
泊松比(v)是材料的一种力学性能。法国数学家西蒙·泊松将它定义为:材料的横向应变(εx)与纵向应变(εy)之负商。用公式表示如下:v=-εx/εy。大多数材料的泊松比为正,因为它们受到拉伸时就像拉伸一根弹性皮条那样横向变细,压缩时就像压缩一块橡皮那样横向膨胀。然而,也存在有少数负泊松比材料,现在常称其为拉胀材料(auxeticmaterials)。拉胀材料在拉伸时其横向不是变细而是变粗,压缩时其横向不是膨胀而是收缩。由于这种性质,这类材料在很多方面具备了其他材料所不能比拟的优势,具有剪切模量高、屈服强度高、压痕阻力大、回弹韧性好、抗缺口性能好、断裂韧性大等优异的性能,也使其在声障、绝热、缓冲器、靠垫,尤其是在人造椎间盘、人造血管、夹芯板材、紧固件、安全带、以及内燃机中催化剂转化器的载体材料等领域具有广阔的潜在应用。负泊松比聚合物泡沫材料即以聚合物为基体,具有负泊松比性能的泡沫材料。现有技术中,制备负泊松比聚合物泡沫材料最常用的方法是采用三轴压缩的处理方法,如Reymer等使用三轴压缩的方法,同时使用丙酮作为处理溶剂,制备了拉胀性不衰减的聚氨酯负泊松比泡沫材料。但三轴压缩的处理方法使用的设备结构繁琐,制备效率低(负泊松比聚氨酯泡沫实验,Phys.StatusSolidiB250,No.10,1988-1995,2013)。Lakes等在反应釜对常规聚乙烯闭孔泡沫进行加压加温处理,成功制备了聚乙烯负泊松比泡沫材料(闭孔 ...
【技术保护点】
一种负泊松比聚合物泡沫材料的制备方法,其特征在于,该方法先将聚合物泡沫置于常压,温度60~170℃,含有高浓度水蒸汽的环境中,放置1h以上,然后冷却到‑20~50℃,得到负泊松比聚合物泡沫材料;所述聚合物泡沫为泊松比大于等于0的聚合物泡沫,密度在250kg/m
【技术特征摘要】
1.一种负泊松比聚合物泡沫材料的制备方法,其特征在于,该方法先将聚合物泡沫置于常压,温度60~170℃,含有高浓度水蒸汽的环境中,放置1h以上,然后冷却到-20~50℃,得到负泊松比聚合物泡沫材料;所述聚合物泡沫为泊松比大于等于0的聚合物泡沫,密度在250kg/m3以内;所述高浓度水蒸气的水蒸气分压小于等于其所处环境温度下的饱和蒸气压,大于等于20KPa。2.根据权利要求1所述的一种负泊松比聚合物泡沫材料的制备方法,其特征在于,所述的聚合物泡沫为泊松比大于等于0的聚合物闭孔泡沫。3.根据权利要求1所述的一种负泊松比聚合物泡沫材料的制备方法,其特征在于,所述的聚合物泡沫的基体树脂材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种负泊松比聚合物泡沫材料的...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐涛,李明罡,姜治伟,邱健,邢海平,樊东蕾,
申请(专利权)人:中国科学院长春应用化学研究所,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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