[发明专利]一种高强度高吸水率复合材料及其制备方法

说明书

一种高强度高吸水率复合材料及其制备方法，涉及复合材料制备领域，解决了现有高强度高吸水率复合材料存在的抗压性差、吸水率低且制备工艺复杂、成本高的问题。本发明按重量份数计包括：纳米SiO₂改性聚丙烯酸树脂120～150份；聚乙烯醇10～30份；醋酸镁20～25份；丙烯酰胺15～20份；2,3′,4,5′,6,‑联苯五酰氯30～45份。丙烯酰胺和2,3′,4,5′,6,‑联苯五酰氯发生界面聚合，在纳米SiO₂改性聚丙烯酸树脂表面形成一层复合膜，其表面残留酰氯基团，与聚乙烯醇发生共价接枝反应而在复合膜表面形成致密的亲水涂层，提高吸水率，同时结合纳米SiO₂改性聚丙烯酸树脂本身具备的硬度、耐摩擦性、抗冲击性和耐溶剂性等高性能，使得最终制备的复合材料的综合性能显著提高。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，具体涉及一种高强度高吸水率复合材料及其制备方法。

背景技术

高强度高吸水率复合材料具有亲水基团，是一种高分子材料。其优异性能使其具有广阔的应用空间，多用于农业的保肥保水、生活用品的吸湿材料、防水涂料等等。由于使用环境的限制，通常使用高强度高吸水率复合材料时都要求其具有一定的抗压性。

目前，现有的高强度高吸水率复合材料有很多种类型，但是其所存在的问题是：多采用交联剂和引发剂进行反应，在交联剂的长期浸泡下，所制备出来的复合材料虽然具有高吸水性，但是容易碎，其抗压性能差，导致吸水率下降，不适合在受压环境中使用，限制了其应用。并且，现有制备高强度高吸水率复合材料的方法工艺复杂，成本较高，无法产业化。

发明内容

为了解决现有高强度高吸水率复合材料存在的抗压性差、吸水率低且制备工艺复杂、成本高的问题，本发明提供一种高强度高吸水率复合材料及其制备方法。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种高强度高吸水率复合材料，按照重量份数计算包括以下组份：

纳米SiO₂改性聚丙烯酸树脂120～150份；

聚乙烯醇10～30份；

醋酸镁20～25份；

丙烯酰胺15～20份；

2,3′,4,5′,6,-联苯五酰氯30～45份。

作为优选的实施方式，本发明的一种高强度高吸水率复合材料，按照重量份数计算包括以下组份：

纳米SiO₂改性聚丙烯酸树脂135份；

聚乙烯醇22份；

醋酸镁23份；

丙烯酰胺18份；

2,3′,4,5′,6,-联苯五酰氯34份。

作为优选的实施方式，所述聚乙烯醇的分子量为5000～18000。

作为优选的实施方式，所述2,3′,4,5′,6,-联苯五酰氯的结构式为：

本发明的一种高强度高吸水率复合材料的制备方法，包括以下步骤：

向纳米SiO₂改性聚丙烯酸树脂中加入丙烯酰胺、2,3′,4,5′,6,-联苯五酰氯和醋酸镁，丙烯酰胺和2,3′,4,5′,6,-联苯五酰氯发生界面聚合反应，再向反应体系中加入聚乙烯醇发生表面共价接枝反应，在纳米SiO₂改性聚丙烯酸树脂表面形成亲水涂层，获得高强度高吸水率复合材料。

作为优选的实施方式，所述纳米SiO₂改性聚丙烯酸树脂采用以下方法制备：