[发明专利]梯度组成复合材料及其制造方法

权利要求书

1.一种梯度组成复合材料的制造方法，包括：

提供多个具有官能团改性表面的无机纳米颗粒或具有官能团的有机寡聚物，且该具有官能团改性表面的无机纳米颗粒包括金属氧化物纳米颗粒、金属纳米颗粒和半导体纳米颗粒中的至少一种纳米颗粒；

提供有机基质；

将有机基质与该具有官能团改性表面的无机纳米颗粒或具有官能团的有机寡聚物混合，以形成混合液；

对该混合液进行梯度化步骤，包括进行光聚合反应或热聚合反应，使该具有官能团改性表面的无机纳米颗粒或具有官能团的有机寡聚物在该混合液中形成梯度分布；

对该混合液进行固化步骤，使该有机基质固化，从而形成梯度组成复合材料的结构，其中该有机基质固化后形成有机高分子。

2.根据权利要求1所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中，该有机基质与该具有官能团改性表面的无机纳米颗粒或具有官能团的有机寡聚物混合，混合重量比为99∶1至50∶50。

3.根据权利要求1所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中，梯度化步骤为光聚合反应，使用的光源波长为200nm至700nm，光源能量为1W至10W，光照射时间为1分钟至60分钟。

4.根据权利要求1所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中，梯度化步骤为热聚合反应，对混合液的一侧加热，加热温度为50℃至80℃，加热时间为10分钟至3小时。

5.根据权利要求1所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中，固化步骤为加热，加热温度为50℃至150℃，时间为1小时至20小时。

6.根据权利要求1所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中，固化步骤为光照射方式，使用的光源能量为10W至2000W。

7.根据权利要求6所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中，固化步骤为光照射方式，使用的光源波长为200nm至700nm，光照射时间为1秒至30分钟。

8.根据权利要求1所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中，该金属氧化物的纳米颗粒选自二氧化钛、二氧化锆、氧化锌、氧化铈、氧化镉、氧化铝、氧化铁、氧化钽、氧化亚铜、氧化铟、氧化镧、五氧化二钒、三氧化钼和三氧化钨所组成的群组；

该金属纳米颗粒选自铜、银、金、镍、铁和钴所组成的群组；和

该半导体纳米颗粒包括多个以金属氧化物外壳包覆核心的纳米颗粒或是多个仅包括核心的纳米颗粒，且核心选自硒化镉、化学式为Cd_xZn_1-xSe的硒锌镉、化学式为Cd_xZn_1-xS的硫锌镉、化学式为Cd_xZn_1-xS_ySe_1-y的硒硫锌镉、硒化镉-硫化锌、硒化镉-碲化镉、碲化镉、硫化镉、硫化镉-硫化锌、硒化镉-碲化镉-硒化锌、硫化锌、碲化锌、硫化铅、硒化铅、碲化铅、氧化锌、二氧化硅和硅所组成的群组，其中0.01≤x≤0.99，0.01≤y≤0.99。

9.根据权利要求1所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中在提供该具有官能团改性表面的无机纳米颗粒的步骤中包括：

提供多个无机纳米颗粒；

制备具有改性官能团的改性剂；

混合该无机纳米颗粒和该改性剂，并加热回流以形成该具有官能团改性表面的无机纳米颗粒。

10.根据权利要求9所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中该改性剂的改性官能团为可光聚合的有机官能团、丙烯酸官能团、环氧基或上述改性官能团的组合。

11.根据权利要求9所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中该改性剂选自由3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷和烯丙基三乙氧基硅烷所组成的群组。

12.根据权利要求1所述的梯度组成复合材料的制造方法，其中该具有官能团的有机寡聚物的官能团为丙烯酸官能团。