一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料，包括羟基硅油100份，硼酸3

【技术实现步骤摘要】
一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及柔性防护材料
，具体涉及一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料及制备方法。

技术介绍

[0002]个体防护装备始终追求着轻质化、舒适化和高效化的防护目标。归因于优异的柔韧性、吸能性和抗冲击性，以剪切增稠液(STF)和剪切增稠胶(STG)为代表的剪切增稠材料(STM)已经被广泛用于各类冲击防护和振动抑制领域。更为重要的是，STM能够以复合材料形式对各类防护材料具有广谱的强化赋能效应，可以大幅提升现有材料的冲击防护性能。
[0003]然而，当与其它材料进行赋能复合时，STM始终面临着以下三方面的技术问题：(1)STM与基材需要加热到预定温度或者需要溶剂溶解后才能实现均匀混合，从而增加了复合材料的制造成本；(2)对于泡沫复合材料而言，高粘度的STM将导致各类材料间的分相和局部团簇行为，从而抑制泡沫复合材料的发泡行为；(3)在透光性要求高的光学材料中，不透明的STM会导致光学材料透光性的大幅降低。
[0004]因此，在冲击防护材料的制备和应用中，需要一种能够在常温环境下与其他基材进行复合的STM，且同时需要具有发泡效果好、透明度高的物理性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料及制备方法，以解决现有技术中剪切增稠材料透明度低、不易发泡以及在与其他材料复合时所需温度高的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料，按照份量数计，包括羟基硅油100份，硼酸3
‑
8份。
[0008]作为本专利技术的一种优选方案，所述溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的粘度低于100Pa
·
s；
[0009]其中，所述溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的透光率高于92％，雾度低于1％，挥发性低于1％。
[0010]本专利技术提供了一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
[0011]分别称取羟基硅油、硼酸待用；
[0012]对所述羟基硅油进行预热；
[0013]所述硼酸与所述羟基硅油进行缩合反应；
[0014]所述硼酸与所述羟基硅油进行交联反应，以制得溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，所述预热步骤包括：
[0016]将所述羟基硅油带入至反应釜中，在搅拌状态下，进行第一次加热；
[0017]加热完成后，对所述羟基硅油保温进行30～50min的保温，以制得预热溶液。
[0018]作为本专利技术的一种优选方案，所述缩合反应包括：
[0019]将所述硼酸倒入至所述反应釜中，与所述预热溶液混合均匀；
[0020]对所述反应釜进行抽真空处理，以制得反应溶液。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案，所述交联反应包括：
[0022]将所述反应溶液进行第二次加热，保温1～2h；
[0023]对所述反应釜进行所述抽真空处理；
[0024]冷却至室温，以制得所述溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料。
[0025]作为本专利技术的一种优选方案，所述抽真空处理包括如下步骤：
[0026]对所述反应釜进行抽真空，直至真空度达到0.5～0.7MPa，抽真空停止；
[0027]当真空度低于0.2MPa后，开启抽真空，直至真空度达到0.5～0.7MPa；
[0028]其中，抽真空操作反复循环1～2h。
[0029]作为本专利技术的一种优选方案，所述第一次加热的加热温度满足：110～120℃。
[0030]作为本专利技术的一种优选方案，所述第二次加热的加热温度满足：160～180℃。
[0031]作为本专利技术的一种优选方案，对所述溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料进行性能表征：
[0032]所述溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料具有显著的剪切增稠特性和缓冲吸能特性，其储能模量和损耗模量均随剪切频率的提高而急剧增大。
[0033]本专利技术与现有技术相比较具有如下有益效果：
[0034]1、溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料表现出较高的透明度，在光学材料的应用中具有更为广阔的发展前景；
[0035]2、溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料表现出较低的粘度，对泡沫复合材料发泡行为的抑制减少，能够使得泡沫复合材料中内具有较多的泡沫，提高其性能；
[0036]3、本专利技术制得的剪切增稠材料与多种材料进行复合的过程中，均反应出该中材料克服了复合材料常温下混合不均匀的问题，能够在无溶剂和常温条件下与其它基材进行复合，降低复合反应时的所需温度，从而降低复合材料的生产成本；
[0037]4、相对于颗粒悬浮体系的STF而言，溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料表现出较好的物理稳定性，减少体系中颗粒沉降和溶剂挥发的问题；
[0038]5、专利技术通过原料的加热、混合以及抽真空处理来制备溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料，制备方法简单，易于重现。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0040]图1为本专利技术提供溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的高透明样品实物图；
[0041]图2为本专利技术提供溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的制备方法的流程示意图；
[0042]图3为本专利技术提供溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的流变性能(模量与剪切频率
之间的关系)图表。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]本专利技术提供了一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料，按照份量数计，包括羟基硅油100份，硼酸3
‑
8份。此种新型的溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料按照质量比为100:3～100:8的羟基硅油以及硼酸制成。
[0045]图1为FIAM柔性智能抗冲击材料的溶液样品，相对于STM而言，此种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料具有高透性，且同时溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料具有较低的粘度。在透光性要求高的光学材料中，透明度高的溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料不会对光学复合材料透光性产生影响，大大提高其应用范围，且溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的粘度较低，不会抑制泡沫复合材料的发泡行为，使得泡沫复合材料中内具有较多的泡沫，提高其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料，其特征在于，按照份量数计，包括羟基硅油100份，硼酸3
‑
8份。2.根据权利要求1所述的一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料，其特征在于，所述溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的粘度低于100Pa
·
s；其中，所述溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的透光率高于92％，雾度低于1％，挥发性低于1％。3.一种用于制备权利要求1
‑
2任意一项所述的溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：分别称取羟基硅油、硼酸待用；对所述羟基硅油进行预热；所述硼酸与所述羟基硅油进行缩合反应；所述硼酸与所述羟基硅油进行交联反应，以制得溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料。4.根据权利要求3所述的一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的制备方法，其特征在于，所述预热步骤包括：将所述羟基硅油带入至反应釜中，在搅拌状态下，进行第一次加热；加热完成后，对所述羟基硅油保温进行30～50min的保温，以制得预热溶液。5.根据权利要求4所述的一种溶液型FIAM柔性智能抗冲击材料的制备方法，其特征在于，所述缩合反应包括：将所述硼酸倒入至所述反应釜中，与所述预热溶液混合均匀；对所述反应釜进...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨喆，唐帆，
申请(专利权)人：北京中科力信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：