[发明专利]一种深海柔性浮力材料及其制备方法

说明书

本发明实施例提供了一种深海柔性浮力材料，包括硫化后的液体橡胶和分散于所述硫化后的液体橡胶中的空心微珠；其中，所述液体橡胶和空心微珠的质量比为(130‑200):100。本发明实施例提供的深海柔性浮力材料是一种优异弹性材料，受到撞击时可缓冲外部冲击力，保护材料内部结构不被破坏，密度0.6～0.8g/cm³，40MPa压力下72小时吸水率小于1％，其服务水深可达到3200米,更优地，可达到3600米。

技术领域

本发明涉及浮力材料技术领域，特别是涉及一种深海柔性浮力材料及其制备方法。

背景技术

众所周知，海洋的表面积约为3.6亿平方公里，约占地球总面积的71％。近现代以来，随着陆地资源的渐渐枯竭和人口数量的不断生长，人们才逐渐将目光投向更加广阔的海洋，尤其是深海领域。相比陆地资源，深海领域有着更多的资源。同时，深海领域也是国防建设的重要领域。因此，对深海探索成为人类的必要课题，对于深海领域探索所需材料和装置的开发研究也迫在眉睫。

目前主流的一种深海固体浮力材料是将玻璃微珠掺杂在环氧树脂基体中形成的，是一种坚硬，脆性和低密度的泡沫体。但是，这种硬质的浮力材料并不能满足所有深海工作的要求，如海底信号发射器装置，深海海底电缆，海底机器人探测与外界相连的脐带，深海油气开采中连接水面浮式装置的深海脐带缆等。这些装置或电气缆的包覆材料不仅要求低密度和低吸水率，而且还要求一定的柔性来满足材料在深海中自身蜷曲，伸张和抵抗外来的冲击力的能力。

美国专利US5606329，公开了一种用于潜艇通信的天线，该天线包裹于一种聚合物组合物内，并该聚合物组合物向其提供正浮力。天线在不使用时，缠绕成小尺寸置于潜艇内；使用时将其释放在海中，并使其漂浮在水面。该聚合物组合物是由质量比约为80％-85％的室温热固性聚合物，其粘度要求在固化前应为700-900厘泊，和15％-20％的直径约为20-100微米的微珠两部分组成，密度在0.51-0.65g/cm³之间，为产品带来正浮力的性能。由于潜艇的下潜深度一般不大于三百米，因此，上述的聚合物组合物适用于浅海。

不仅如此，该专利在具体实施方式部分指出，如果聚合物组合物中微球的比例超过一定限定度时，整体聚合物组合物的强度将降低到不可接受的水平，所以，其进一步指出：为了保持聚合物组合物的需柔性和强度，添加到聚合物中的微球的量不应大于组合物的20重量％。

由于该专利中所披露的聚合物组合物适用于浅海，不适于应用在深海领域，因此亟需一种能够适用于深海中，尤其是深度超过3000米的深海中的柔性浮力材料。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种深海柔性浮力材料及其制备方法，用于解决现有的柔性浮力材料使用水深较浅的问题。具体技术方案如下：

一种深海柔性浮力材料，包括硫化后的液体橡胶和分散于所述硫化后的液体橡胶中的空心微珠；其中，所述液体橡胶和空心微珠的质量比为(130-200):100。

在一种具体实施方式中，所述空心微珠选自空心玻璃微珠和/或空心陶瓷微珠。

在一种具体实施方式中，所述液体橡胶选自液体丁腈橡胶、液体硅橡胶、液体丁苯橡胶、液体顺丁橡胶及液体聚氨酯橡胶中的至少一种。

在一种具体实施方式中，所述材料的密度为0.6-0.8g/cm³，优选为0.61-0.7g/cm³。

在一种具体实施方式中，所述材料在40MPa压力下的72小时吸水率小于1％。

在一种具体实施方式中，所述材料的扯断伸长率为120-150％，拉伸强度为4-5MPa；撕裂强度12-15kN/m。

在一种具体实施方式中，所述材料在40MPa下体积变形率为10-15％。