[发明专利]抗蠕变复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料技术领域，公开了抗蠕变复合材料及其制备方法。本发明的抗蠕变复合材料包含按重量比100:（1~100）混合的热塑性高聚物与改性胶原纤维。将经过改性处理的胶原纤维与高聚物进行共混成型即可得抗蠕变复合材料，在提高高聚物抗蠕变性能的同时，还能不降低甚至增加其回弹性。本发明采用的胶原纤维是一种可再生的天然纤维，来源广泛，价格便宜，使用胶原纤维制备抗蠕变复合材料的方法相对于现有的改性方法而言，成本更低。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及胶原纤维改性抗蠕变复合材料及其制备方法。

背景技术

高聚物材料具有大分子链结构和特有的热运动，决定了它具有与低分子材料不同的物理性态。高聚物材料的力学性能最大特点是它具有高弹性和粘弹性。高聚物的粘弹性又可分为静态粘弹性和动态粘弹性两类。其中，蠕变是反应静态粘弹性的性能之一。蠕变性指的是材料在受力情况下，变形程度随时间增加的现象。蠕变反映的是材料在载荷下的流变性质，即受载后的流动；对于塑料和其他高分子材料而言反映了其内在的粘弹性。抗蠕变性即为材料抵抗这一形变过程的能力。回弹性是指导致物体形变的外力撤除后，物体迅速恢复其原来形状的能力。

现有技术中为了提高高聚物的抗蠕变性和回弹性通常采用以下方法：（1）从分子角度改变合成单体进行多元共聚，如ABS（丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物）塑胶；功能性聚氨酯（PU）；改性乳胶。但此方法必须从原材料合成层面出发，对于常规材料不适用。（2）向高聚物中加入本身具有抗蠕变性或回弹性的成分，如石塑聚氯乙烯（PVC）板，利用石粉本身的硬度使材料不易形变，但同样的石塑板材回弹性远不及纯PVC板；又例如，发泡PVC就是提高了材料的回弹性，但抗蠕变性不强，此方法得到的材料不能够同时改善材料的抗蠕变性和回弹性。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明的第一目的在于提供抗蠕变复合材料，该复合材料的抗蠕变性能显著提高，同时回弹性不会下降。

本发明的第二目的在于提供抗蠕变复合材料的制备方法，通过此方法制备得到的复合材料能够实现抗蠕变性和回弹性的同步提升。

为了实现上述目的，本发明采用的第一个技术方案为：

抗蠕变复合材料，包含按重量比100:（1~100）混合的热塑性高聚物与改性胶原纤维；

优选的，包含按重量比100:（5~50）混合的热塑性高聚物与改性胶原纤维。

优选的，所述热塑性高聚物为能通过熔融热塑加工，且加工温度不高于胶原纤维干热变性温度的高分子材料，以及通过增塑等方式能够降低加工温度至胶原纤维干热变形温度以下的高聚物。

更优选的，热塑性高聚物包含但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚缩醛、聚醚、丙烯酸酯类聚合物、热塑性聚酯、热塑性聚氨酯、六羟甲基三聚氰胺。

优选的，所述改性胶原纤维为将经过预处理的胶原纤维粉碎或力化学活化处理为2~2500目得到的；

更优选的，粉碎或力化学活化处理为32~300目。

优选的，所述经过预处理的胶原纤维为经过水洗、干燥的胶原纤维；

所述胶原纤维的原料选自革屑和鞣革中任一种或多种。

本发明采用的第二个技术方案为：

一种制备抗蠕变复合材料的方法，包含将经过改性处理的胶原纤维与热塑性高聚物进行共混成型。

优选的，所述改性处理包含：将经过预处理的胶原纤维粉碎或力化学活化处理为2~2500目，更优选32~300目；

优选的，所述预处理包含对胶原纤维进行水洗、干燥处理。

优选的，所述改性处理中在所述粉碎或力化学活化处理后还包含微变性处理和/或偶联剂改性处理。