[发明专利]可自修复聚合物材料及修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物材料，具体涉及一种可自修复聚合物材料的制备方法。

背景技术

聚合物自修复材料是一种聚合物产品在受损时能够进行自我修复的一种智能型材料，在电子产品、汽车、飞机、建筑材料等领域受到广泛关注。受外界因素影响，聚合物材料在使用过程中不可避免的会出现划伤、裂纹、毛刺等瑕疵，既影响产品的美观，又会降低产品的使用寿命。

所述的自修复材料目前包含热塑性材料和热固性材料两个大类，且市场上的自修复材料多使用修复剂—即不饱和烯烃等类物质。

发明专利CN 103665696 A也公开了一种含乙烯基单体胶囊修复剂的自修复材料。该含修复剂的自修复的材料存在的问题是，修复剂分散均匀性问题，及未反应及暴露材料表面的修复剂易造成环境污染等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可自修复聚合物材料及修复方法，以克服现有技术存在的缺陷。

所述的可自修复聚合物材料，由质量分数为0.2％～4％的功能性纳米粉体和余量的聚合物组成；

所述的功能性纳米粉体为能将光能转化为热能的纳米粉体的一种或多种，优选的，所述的功能性纳米粉体选自碳纳米管、氧化石墨烯、金纳米颗粒或硫化铜；

所述的功能性纳米粉体粒径为50nm～600nm；

所述的聚合物为石油基聚合物，优选的为聚酯、聚酰胺或聚丙烯中的一种以上；

所述的可自修复聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：

将功能性纳米粉体与聚合物预混，然后加工成型，获得所述的可自修复聚合物材料；

所述的可自修复聚合物材料的修复方法，包括如下步骤：利用中等强度的激光束照射聚合物的创伤面1～10min，聚合物创伤即可自修复愈合；

所述的中等强度的激光光束的功率为200～800mW；

本发明的有益效果：

与其它已公开的自修复聚合物材料制备方法相比，本发明有以下优点：

(1)本发明使用具有光热转化功能的纳米粉体，不使用含不饱和烯烃单体的修复剂，避免了环境污染，仅利用物理作用即可修复树脂。

(2)本发明方法中使用中等强度的激光，避免高强度激光引起的聚合物分子链断链，造成产品性能下降。

(3)本发明的制备过程简单易行，生产成本低。

具体实施方式

实施例1

将2g 600nm的碳纳米管添加到100g聚酯粉末预混捏合后，与900g聚酯共混加工，经材料成型为产品。

产品存在创伤面后，利用200mW的激光束照射创伤部位1min，经碳纳米管的光热转化后，聚合物表面熔融自愈合。

实施例2

将10g500nm的氧化石墨烯添加到100g聚丙烯粉末预混捏合后，与900g聚丙烯共混加工，经材料成型为产品。产品存在创伤面后，利用300mW的激光束照射创伤部位5min，经碳纳米管的光热转化后，聚合物表面熔融自愈合。

实施例3

将20g100nm的金纳米颗粒添加到100g聚酰胺粉末预混捏合后，与900g聚酰胺共混加工，经材料成型为产品。产品存在创伤面后，利用800mW的激光束照射创伤部位10min，经碳纳米管的光热转化后，聚合物表面熔融自愈合。

实施例4

将30g 50nm的纳米硫化铜添加到100g聚酰胺粉末预混捏合后，与900g聚酰胺粉末共混加工，经材料成型为产品。产品存在创伤面后，利用800mW的激光束照射创伤部位2min，经碳纳米管的光热转化后，聚合物表面熔融自愈合。

实施例5

将40g 50nm的纳米硫化铜添加到100g聚丙烯粉末预混捏合后，与900g聚丙烯共混加工，经材料成型为产品。产品存在创伤面后，利用800mW的激光束照射创伤部位2min，经碳纳米管的光热转化后，聚合物表面熔融自愈合。