[发明专利]一种轻量化可修复吸能材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种轻量化可修复吸能材料及其制备方法与应用，所述制备方法包括步骤：将甲基丙烯酸叔丁酯与脂肪族聚氨酯丙烯酸酯混合，得到混合材料；向所述混合材料中加入光引发剂并搅拌，制得所述轻量化可修复吸能材料。所述的甲基丙烯酸叔丁酯与脂肪族聚氨酯丙烯酸酯在光引发剂的作用下可发生双键缩合反应，使高分子之间产生化学键形成交联网络，从而提高材料的能量吸收能力。通过本发明方法制备的轻量化可修复吸能材料相对于金属材料具有低密度、低结构制造成本、易于3D打印、拉伸率高、可修复且吸能性能优越的特性。

技术领域

本发明涉及吸能材料技术领域，特别涉及一种轻量化可修复吸能材料及其制备方法与应用。

背景技术

据世卫组织调查报告显示，每年因车祸导致死亡的人数高达125万，车辆防撞保护装置作为汽车的主要保护结构在发生车祸时则显得尤为重要。现有的车辆保护装置主要由金属，比如钢、铝等材料制成，其制成的防撞吸能装置大都结构简单，在受冲击过程中往往会由于结构屈曲变形导致冲击力的剧烈变化，被保护人员或装置的安全无法得到保障，如果制造更为复杂但保护性能更好的结构则会导致其制造成本和难度显著提升；此外，在如今轻量化时代背景下，钢材和铝材等金属材料由于自身重量较大，不利于车辆的节能减排，急需寻找合适的替代能量吸收材料来制作防撞保护装置。与此同时，金属材料制成的防撞吸能保护结构无论受到大或小的冲击损伤都无法修复，只能更换新的防撞保护结构。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种轻量化可修复吸能材料及其制备方法与应用，旨在解决现有针对现有金属吸能材料自重大、结构制造成本高、结构可设计性差以及不可修复的问题。

本发明的技术方案如下：

一种轻量化可修复吸能材料的制备方法，其中，包括步骤：

将甲基丙烯酸叔丁酯与脂肪族聚氨酯丙烯酸酯混合，得到混合材料；

向所述混合材料中加入光引发剂并搅拌，制得所述轻量化可修复吸能材料。

所述轻量化可修复吸能材料的制备方法，其中，按重量份计，将60-90份的甲基丙烯酸叔丁酯与10-40份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯混合，得到混合材料。

所述轻量化可修复吸能材料的制备方法，其中，按重量份计，将80份的甲基丙烯酸叔丁酯与20份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯混合，得到混合材料。

所述轻量化可修复吸能材料的制备方法，其中，按重量份计，向所述混合材料中加入0.1-0.3份的光引发剂并搅拌，制得所述轻量化可修复吸能材料。

所述轻量化可修复吸能材料的制备方法，其中，按重量份计，向所述混合材料中加入0.2份的光引发剂并搅拌，制得所述轻量化可修复吸能材料。

所述轻量化可修复吸能材料的制备方法，其中，所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧膦。

所述轻量化可修复吸能材料的制备方法，其中，所述向所述混合材料中加入光引发剂并搅拌的步骤中，搅拌时间为20-40min。

一种轻量化可修复吸能材料，其中，采用本发明所述的轻量化可修复吸能材料的制备方法制得。

一种轻量化可修复吸能材料的应用，其中，将本发明所述的轻量化可修复吸能材料用于制备车辆防撞保护装置。

所述轻量化可修复吸能材料的应用，其中，包括步骤：

将所述轻量化可修复材料放入基于面投影的3D打印机液体槽中，并设置预定光强；

将所述车辆防撞保护装置的几何模型导入3D打印机中，逐层打印制得所述车辆防撞保护装置。