一种含聚酰胺的弹性体及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种含聚酰胺的弹性体及其制备方法，属于功能性材料制备技术领域。


背景技术：

2.随着技术的发展，人们已不局限于在陆上的探索，对于水下的探索也越来越多。水下世界太过于庞大，带有了许多的未知和神秘感，要想完全探知水下的一切，科学技术水平仍存在巨大的发展空间。水下的探索包括设备、装备和对于水下环境和陆地环境的巨大差别，当需要在水下安装设备，或者人下水时，需要考虑在水下环境下的特殊保护，例如是水流、海浪冲击、温度、光线、氧气、海洋生物等等。特别是水流和海浪，会给水下设备带来较大的冲击，从而影响设备的运作以及寿命，因此对于设备在水下的保护，缓冲和避震技术，值得进一步提升。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种含聚酰胺的弹性体，该弹性体作为水下的设备设施或潜水器具的保护，达到抗水流冲击，提高缓冲的目的，延长设备的使用寿命。
4.本发明的第二个目的在于提供一种上述含聚酰胺的弹性体的制备方法，该方法在加工参数下能够稳定且重复实施，有利于工业化生产。
5.实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种含聚酰胺的弹性体，含聚酰胺的弹性体包括缓冲件、支撑件和骨件组；缓冲件固定在支撑件上；骨件组包括长度依序递增的若干个骨件；骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内，或从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内；骨件为金属离子骨件；骨件与支撑件平面之间的夹角为60
°‑
80
°
；支撑件的主要成分为聚酰胺。
6.进一步地，缓冲件的厚度为0.2-0.7cm；支撑件的厚度为0.3-0.8cm。
7.进一步地，骨件组为至少两组；每两组骨件组为轴对称。
8.进一步地，金属离子为钴离子、银离子和铜离子中的至少一种。
9.进一步地，缓冲件的主要成分为聚氯乙烯、聚酯型聚氨酯和聚芳酰胺中的至少一种；支撑件的主要成分为聚酰胺pa66。
10.进一步地，聚芳酰胺缓冲件为50％玻纤增强的聚芳酰胺。
11.实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种含聚酰胺的弹性体的制备方法，包括：
12.支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件，冷却至70-110℃；
13.骨件组构建步骤：将金属离子在温度为85-120℃的条件下，加压注射或直线式喷射至支撑件中，加压注射或直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为60
°‑
80
°
，形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内；
14.缓冲件成型步骤：在支撑件注入骨件的表面上成型缓冲件，得到含聚酰胺的弹性体。
15.或，一种含聚酰胺的弹性体的制备方法，包括：
16.支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件；
17.缓冲件成型步骤：在支撑件上成型缓冲件，冷却至85-135℃；
18.骨件组构建步骤：将金属离子在温度为85-120℃的条件下，从缓冲件表面加压注射或直线式喷射，加压注射或直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为60
°‑
80
°
；形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内，得到含聚酰胺的弹性体。
19.进一步地，直线式喷射的喷射压力为0.4-1.2mpa。
20.进一步地，直线式喷射为设置与骨件相同数量的喷射嘴，喷射嘴之间平行排列设置；喷射嘴与待喷射的平面之间夹角为60
°‑
80
°
；每一个喷射嘴的喷射压力和喷射量均相同。
21.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
22.1、本发明含聚酰胺的弹性体以金属离子作为骨件，增强支撑件的底部支撑力，在水下压力下提高弹性体的稳定性；
23.2、本发明含聚酰胺的弹性体中骨件长度不同，有利于弹性体用于包裹带有弧度的物件时进行弯折，以贴合弧度表面；支撑件作为内层与物件表面接触，其弹性模量小，使用灵活，可以直接覆盖平面，也可以弯折进行包裹；
24.3、本发明含聚酰胺的弹性体骨件组可以从缓冲件穿设至支撑件，其整体性更强，缓冲件和支撑件贴合度高，不容易开裂分层，此外弹性体整体的耐冲击力更强；
25.4、本发明含聚酰胺的弹性体骨件组也可以在支撑件中，弯折时以缓冲件作为外层，延展度更好弯折弧度较大，支撑件作为内层，弯折弧度较小，减低两层之间的弯折幅度差距，减少两层之间的牵扯，减低开裂的风险，耐用性更高；
26.5、本发明含聚酰胺的弹性体可以回收后二次成型，二次制备将弹性体熔融后挤出，则金属离子可以均匀分布，用于制备具有导电性的弹性体组合物；
27.6、本发明含聚酰胺的弹性体根据使用需求，不同结构的弹性体可以通过两个制备方法得到，调节金属离子的注射或者喷射温度，在未完全冷却的支撑件中形成骨件，骨件最终注入支撑件的内部，且不击穿支撑件，整体性更高。
附图说明
28.图1-2为含聚酰胺的弹性体的结构示意图；
29.图3为含聚酰胺的弹性体的弯折使用状态图；
30.图中，1、缓冲件、2、支撑件、3、骨件组；31、骨件。
具体实施方式
31.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
32.如图1和图2所示，一种含聚酰胺的弹性体，含聚酰胺的弹性体包括缓冲件1、支撑件2和骨件组3；缓冲件1固定在支撑件2上；缓冲件1的厚度为0.2-0.7cm；支撑件2的厚度为
0.3-0.8cm；骨件组3包括长度依序递增的若干个骨件31；骨件组3为至少两组；每两组骨件组3为轴对称；骨件31从支撑件2与缓冲件1的接触面延伸至支撑件2内(如图1所示)，或从缓冲件1的表面穿设缓冲件1并延伸到支撑件2内(如图2所示)；骨件31为金属离子骨件31；金属离子为钴离子、银离子和铜离子中的至少一种；骨件31与支撑件2平面之间的夹角为60
°‑
80
°
；缓冲件1的主要成分为聚氯乙烯、聚酯型聚氨酯和50％玻纤增强的聚芳酰胺中的至少一种；支撑件2的主要成分为聚酰胺pa66。
33.在考虑弹性体用于水下的防撞和缓冲性能时，首先需要意识到水下的压强与陆上的大气压强环境的区别，例如在20-50m水深下，水压为0.3-0.6mpa。弹性体在抵抗水压的环境下仍然具有良好的缓冲弹性。骨件可以增强支撑件的底部支撑力，在水下压力下提高弹性体的稳定性，并且其设置方式，使得弹性体即可平面覆盖，也可以弯折包覆(如图3所示)，使用灵活。
34.缓冲件以聚氯乙烯、聚酯型聚氨酯和50％玻纤增强的聚芳酰胺中的至少一种制备；支撑件以聚酰胺pa66制备，使用时，缓冲件作为外层与水直接接触，支撑件作为内层与设备表面贴合。缓冲层密度高，吸水率低，拉伸延展度比支撑件高，厚度下对支撑件恰好具有良好的包覆，合适的拉伸应力，使得二层贴合度好不容易开裂，如果是设置了从缓冲件穿设到支撑件的骨件组，骨件组也有利于缓冲件和支撑件的固定与贴合。
35.温度也会影响弹性体的性能，例如20-50m水深下，温度约3-20℃，对于支撑件和缓冲件的材料来说，温度也会影响其拉伸，支撑件和缓冲件使用了不同的材料，金属离子的骨件可以起到传温的作用，减少二者的内部温度差。
36.含聚酰胺的弹性体的制备方法，包括：
37.支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件，冷却至70-110℃；
38.骨件组构建步骤：将金属离子在温度为85-120℃的条件下，加压注射或直线式喷射至支撑件中，加压注射或直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为60
°‑
80
°
；形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内；
39.缓冲件成型步骤：在支撑件注入骨件的表面上成型缓冲件，得到含聚酰胺的弹性体。
40.在支撑件上形成骨件组时，由于骨件组并不穿设支撑件，在表面形成缓冲件是，骨件的注入点处会形成负压使缓冲件材料渗透到支撑件中，提高了支撑件和缓冲件的贴合表面积以及粘合稳定性。
41.或，含聚酰胺的弹性体的制备方法，包括：
42.支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件；
43.缓冲件成型步骤：在支撑件上成型缓冲件，冷却至85-135℃；
44.骨件组构建步骤：将金属离子在温度为85-120℃的条件下，从缓冲件表面加压注射或直线式喷射，加压注射或直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为60
°‑
80
°
；形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内，得到含聚酰胺的弹性体。
45.其中，直线式喷射比注射效率更高，直线式喷射可以设置与骨件相同数量的喷射嘴，喷射嘴之间平行排列设置；喷射嘴与待喷射的平面之间夹角为60
°‑
80
°
；每一个喷射嘴的喷射压力和喷射量均相同，直线式喷射的喷射压力为0.4-1.2mpa；当喷射嘴与待喷射的
平面之间非平行时，每一个喷射嘴发出的金属离子和待喷射的平面距离不同，因此冲击力度不一样，即便喷射压力和喷射量相同，可以形成一组长度不同骨件；金属离子受支撑件和缓冲件的负电荷影响，能够更均匀分布。长度不同的骨件可以使得支撑件在弯折时，保持良好的柔性，特别是支撑件的底部，在包裹设备时接触设备的表面，其弯折度最高。
46.金属离子选择钴离子、银离子和铜离子中的至少一种，在温度参数下形成骨件时在有穿透力，能够起到温度传导和支撑的作用。
47.实施例1：
48.一种含聚酰胺的弹性体，含聚酰胺的弹性体包括缓冲件、支撑件和骨件组；缓冲件固定在支撑件上；缓冲件的厚度为0.6cm；支撑件的厚度为0.6cm；骨件组包括长度依序递增的若干个骨件；骨件组为至少两组；每两组骨件组为轴对称；骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内；骨件为金属离子骨件；金属离子为钴离子和银离子；骨件与支撑件平面之间的夹角为65
°
；缓冲件的主要成分为50％玻纤增强的聚芳酰胺；支撑件的主要成分为聚酰胺pa66。
49.含聚酰胺的弹性体的制备方法，包括：
50.支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件，冷却至78℃；
51.骨件组构建步骤：将金属离子在温度为110℃的条件下，直线式喷射至支撑件中，喷射压力为1.1mpa，直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为65
°
；形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内；
52.缓冲件成型步骤：在支撑件注入骨件的表面上成型缓冲件，得到含聚酰胺的弹性体。
53.实施例2：
54.一种含聚酰胺的弹性体，含聚酰胺的弹性体包括缓冲件、支撑件和骨件组；缓冲件固定在支撑件上；缓冲件的厚度为0.4cm；支撑件的厚度为0.6cm；骨件组包括长度依序递增的若干个骨件；骨件组为至少两组；每两组骨件组为轴对称；骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内；骨件为金属离子骨件；金属离子为钴离子；骨件与支撑件平面之间的夹角为75
°
；缓冲件的主要成分为50％玻纤增强的聚芳酰胺；支撑件的主要成分为聚酰胺pa66。
55.含聚酰胺的弹性体的制备方法，包括：
56.支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件，冷却至85℃；
57.骨件组构建步骤：将金属离子在温度为105℃的条件下，直线式喷射至支撑件中，喷射压力为1mpa，直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为75
°
；形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内；
58.缓冲件成型步骤：在支撑件注入骨件的表面上成型缓冲件，得到含聚酰胺的弹性体。
59.实施例3：
60.一种含聚酰胺的弹性体，含聚酰胺的弹性体包括缓冲件、支撑件和骨件组；缓冲件固定在支撑件上；缓冲件的厚度为0.5cm；支撑件的厚度为0.7cm；骨件组包括长度依序递增的若干个骨件；骨件组为至少两组；每两组骨件组为轴对称；骨件从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内；骨件为金属离子骨件；金属离子为银离子；骨件与支撑件平面之间的
夹角为70
°
；缓冲件的主要成分为聚酯型聚氨酯；支撑件的主要成分为聚酰胺pa66。
61.含聚酰胺的弹性体的制备方法，包括：
62.支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件；
63.缓冲件成型步骤：在支撑件上成型缓冲件，冷却至90℃；
64.骨件组构建步骤：将金属离子在温度为105℃的条件下，从缓冲件表面直线式喷射，喷射压力为0.95mpa；直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为70
°
；形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内，得到含聚酰胺的弹性体。
65.实施例4：
66.一种含聚酰胺的弹性体，含聚酰胺的弹性体包括缓冲件、支撑件和骨件组；缓冲件固定在支撑件上；缓冲件的厚度为0.7cm；支撑件的厚度为0.4cm；骨件组包括长度依序递增的若干个骨件；骨件组为至少两组；每两组骨件组为轴对称；骨件从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内；骨件为金属离子骨件；金属离子为铜离子；骨件与支撑件平面之间的夹角为75
°
；缓冲件的主要成分为聚氯乙烯和聚酯型聚氨酯；支撑件的主要成分为聚酰胺pa66。
67.含聚酰胺的弹性体的制备方法，包括：
68.支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件；
69.缓冲件成型步骤：在支撑件上成型缓冲件，冷却至110℃；
70.骨件组构建步骤：将金属离子在温度为115℃的条件下，从缓冲件表面直线式喷射，喷射压力为1.05mpa；直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为75
°
；形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内，得到含聚酰胺的弹性体。
71.对比例1：
72.以聚酰胺原料成型弹性体，厚度为1.2cm。
73.对比例2：
74.上层为聚芳酰胺厚度0.6cm、下层为聚酰胺pa66，0.6cm，成型两层得到弹性体。
75.对实施例1-4和对比例1-2进行检测，模拟水下压力0.4mpa，海水的浸泡条件下，温度12℃进行检测，结果如表格1所示：
76.表格1实施例和对比例的检测结果
77.[0078][0079]
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种含聚酰胺的弹性体，其特征在于，所述含聚酰胺的弹性体包括缓冲件、支撑件和骨件组；所述缓冲件固定在支撑件上；所述骨件组包括长度依序递增的若干个骨件；所述骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内，或从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内；所述骨件为金属离子骨件；所述骨件与支撑件平面之间的夹角为60
°‑
80
°
；所述支撑件的主要成分为聚酰胺。2.如权利要求1所述的含聚酰胺的弹性体，其特征在于，所述缓冲件的厚度为0.2-0.7cm；所述支撑件的厚度为0.3-0.8cm。3.如权利要求1所述的含聚酰胺的弹性体，其特征在于，所述骨件组为至少两组；每两组所述骨件组为轴对称。4.如权利要求1所述的含聚酰胺的弹性体，其特征在于，所述金属离子为钴离子、银离子和铜离子中的至少一种。5.如权利要求1所述的含聚酰胺的弹性体，其特征在于，所述缓冲件的主要成分为聚氯乙烯、聚酯型聚氨酯和聚芳酰胺中的至少一种；所述支撑件的主要成分为聚酰胺pa66。6.如权利要求5所述的含聚酰胺的弹性体，其特征在于，所述聚芳酰胺缓冲件为50％玻纤增强的聚芳酰胺。7.一种含聚酰胺的弹性体的制备方法，其特征在于，包括：支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件，冷却至70-110℃；骨件组构建步骤：将金属离子在温度为85-120℃的条件下，加压注射或直线式喷射至支撑件中，所述加压注射或直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为60
°‑
80
°
，形成长度依序递增的若干个骨件，所述骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内；缓冲件成型步骤：在支撑件注入骨件的表面上成型缓冲件，得到含聚酰胺的弹性体。8.一种含聚酰胺的弹性体的制备方法，其特征在于，包括：支撑件成型步骤：将聚酰胺原料注塑成型为支撑件；缓冲件成型步骤：在支撑件上成型缓冲件，冷却至85-135℃；骨件组构建步骤：将金属离子在温度为85-120℃的条件下，从缓冲件表面加压注射或直线式喷射，所述加压注射或直线式喷射方向与支撑件平面之间的夹角为60
°‑
80
°
；形成长度依序递增的若干个骨件，骨件从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内，得到含聚酰胺的弹性体。9.如权利要求7或8所述的含聚酰胺的弹性体的制备方法，其特征在于，所述直线式喷射的喷射压力为0.4-1.2mpa。10.如权利要求7或8所述的含聚酰胺的弹性体的制备方法，其特征在于，所述直线式喷射为设置与骨件相同数量的喷射嘴，喷射嘴之间平行排列设置；喷射嘴与待喷射的平面之间夹角为60
°‑
80
°
；每一个喷射嘴的喷射压力和喷射量均相同。

技术总结
本发明公开了一种含聚酰胺的弹性体及其制备方法，含聚酰胺的弹性体，含聚酰胺的弹性体包括缓冲件、支撑件和骨件组；缓冲件固定在支撑件上；骨件组包括长度依序递增的若干个骨件；骨件从支撑件与缓冲件的接触面延伸至支撑件内，或从缓冲件的表面穿设缓冲件并延伸到支撑件内；骨件为金属离子骨件；骨件与支撑件平面之间的夹角为60


技术研发人员：缪永建 冷先勇 冷秉冬 李元明 冷先强
受保护的技术使用者：广东舜天新材料有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/7/25