[发明专利]凝胶组合物、其制备方法和使用该凝胶组合物的耐冲击吸收材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种凝胶组合物，并且特别地涉及一种可用作包含离子液体的耐冲击吸收材料的凝胶组合物，及其应用和制备方法。

背景技术

耐冲击吸收材料被广泛用于日常生活所涉及的各种产品中，为降低产品(如床上用品和体育用品(如跑步鞋))对身体的冲击；为消除振动对精密设备和声学器件的设备特性的影响；或为在包装材料领域中防止运输过程中对产品等的损害。

通常，这些耐冲击吸收材料主要由橡胶或聚氨酯泡沫塑料制成，但是为达到更大的冲击吸收能力，近来使用凝胶作为耐冲击吸收材料已在研究中。例如，有机凝胶(其包含在树脂中的油)或硅凝胶(其包含硅油)已知是该类型的凝胶。

日本未经审查的专利申请2001-151979公开了具有优良冲击吸收特性的凝胶组合物，该凝胶组合物是通过将作为软化剂的矿物油、蓖麻油或棉籽油等与基于三嵌段苯乙烯的弹性体和基于双嵌段苯乙烯的弹性体掺合在一起制备得到的。此外，日本专利公开H7-3165公开了适用作运动鞋耐冲击材料的多孔硅凝胶的制备方法。

另一方面，离子液体的开发已经在完全不同于耐冲击吸收材料的领域中进行着。离子液体也称为环境温度熔融盐，其在环境温度下是液体。由于高离子传导性和不挥发性，它们主要用作各种电化学装置(如锂可充电电池等)的电解质溶液。此外，近来使用离子液体的凝胶电解质的开发也已在研究中，以防止液体从器件中渗漏。日本未经审查的专利申请2005-179551公开了用作电化学装置(如锂可充电电池和电致变色显示元件等)的电解质的凝胶电解质。

发明内容

耐冲击吸收材料所需的冲击吸收水平根据应用而变，并且已存在开发具有高冲击吸收能力的凝胶组合物的需求。此外，耐冲击吸收材料用于各种应用中，因而除了冲击吸收能力之外，还需要通过提供与应用相对应的性质来增加附加价值。

本发明的一个目的是提供可用作具有冲击吸收性能和其它附加价值的耐冲击材料的改善的凝胶组合物以及制备该凝胶组合物的方法。

在本发明的一个方面，该凝胶组合物提供一种可用作耐冲击吸收材料的凝胶组合物，其包含具有酸性基团或碱性基团中的至少一者作为组成单元的聚合物和50重量％或更多的离子液体。

此外，在本发明的另一方面，制备该凝胶组合物的方法提供一种制备可用作耐冲击吸收材料的凝胶组合物的方法，其包括：制备混合物液体，所述混合物液体包含具有酸性基团或碱性基团中的至少一者作为组成单元的单体或聚合物、交联剂和50重量％或更多的离子液体；聚合和交联所述混合物液体中的所述单体或交联所述混合物液体中的所述聚合物以形成凝胶组合物。

此外，在本发明的另一方面，耐冲击吸收材料提供使用本发明第一方面的凝胶组合物的耐冲击吸收材料。

本发明的凝胶组合物和用该组合物制备的耐冲击吸收材料是包含大量离子液体的凝胶组合物，从而冲击被有效吸收，并且可提供耐冲击吸收材料，该材料可表现出实用水平的冲击吸收能力，同时提供不挥发性和阻燃性(是由离子液体提供的性质)的附加价值。

制备本发明的凝胶组合物的方法可利用简单的过程提供上述本发明的凝胶组合物。

附图说明

图1是展示测量设备的构造的示意性剖视图，该测量设备用于测量本发明实施例的凝胶组合物的冲击吸收能力。

具体实施方式

本发明的实例的一个方面的凝胶组合物包含在聚合物结构(称为网状聚合物)中的离子液体，并且可用作耐冲击吸收材料。使用离子液体或凝胶组合物作为耐冲击吸收材料的耐冲击吸收材料的常规实例是未知的，在本发明中使用包含离子液体的凝胶组合物不仅提供了良好的冲击吸收能力，还新提供了用常规的耐冲击吸收材料不能达到的附加价值。

本文中“凝胶”指丧失了流动性的基于分散体的高粘度溶液，“离子液体”指这样的物质，其是由阴离子和阳离子制成的电解质且在环境温度和压力下(25℃，1atm.(1×10⁵Pa)作为液体存在。注意，“离子液体”通常还称为“环境温度熔融盐”。

包括在本发明的一个方面的凝胶组合物中的离子液体具有有效提供冲击吸收性能的能力，同时具有离子液体的性质，例如不挥发性、阻燃性和离子传导性等。本发明的一个方面的凝胶组合物包含大量的离子液体(例如总组合物的50重量％或更多)，且比较明显地表现出柔性和离子流动性的特性。