1.一种具有抗疲劳和抗冲击特性的凝胶材料,由抗疲劳凝胶膜层和抗冲击凝胶膜层交替复合而成,总层数介于3‑10层之间,表层和底层均为抗疲劳凝胶膜层;
其特征还在于:
所述抗疲劳凝胶膜层为聚乙烯醇‑聚乙二醇凝胶膜层;
所述抗冲击凝胶膜层以聚乙二醇和纳米二氧化硅粒子构成;
所述抗疲劳凝胶膜层和抗冲击凝胶膜层之间涂覆四臂聚乙二醇羟基水溶液实现结合;
所述聚乙烯醇‑聚乙二醇凝胶膜层以聚乙烯醇和聚乙二醇为原料制备,两者的摩尔比介于15:1‑20:1之间,凝胶膜层具有结晶结构和分子链取向,结晶度介于30‑50%之间,分子链取向度介于0 .5‑1之间。
2.如权利要求1所述的具有抗疲劳和抗冲击特性的凝胶材料,其特征在于:所述抗冲击凝胶膜层由聚乙二醇和纳米二氧化硅粒子组成,纳米二氧化硅粒子的直径介于20nm‑300nm之间,纳米二氧化硅粒子和聚乙二醇的体积比介于26%‑45%之间。
3.如权利要求1所述的具有抗疲劳和抗冲击特性的凝胶材料,其特征在于:材料的制备过程如下:
(1)聚乙烯醇‑聚乙二醇凝胶膜层的制备:配置质量浓度为5%‑8%浓度的聚乙烯醇水溶o o
液,后加入一定量聚乙二醇,继续搅拌均匀后放置入‑30C至‑40 C环境中,冷冻12‑18小时后,取出于室温下解冻,完全解冻后采用夹具将凝胶拉伸至于120‑150%长度,固定后再继续o o o o
放置于‑30C至‑40 C下冷冻4‑8小时,取出解冻后加热至60C‑80C放置3‑5小时,循环此冷冻‑加热过程3‑5次,得到抗疲劳凝胶膜层;
(2)抗冲击凝胶膜层的制备:将纳米二氧化硅粒子加入聚乙二醇中,搅拌均匀后,放置o o o
入‑20 C至‑30 C环境中冷冻2‑4小时,后于20 C中解冻并放置3‑6小时,重复此冷冻‑解冻过程3‑5次,得到抗冲击凝胶膜层;
(3)多层膜间的复合:将抗疲劳凝胶膜层和抗冲击凝胶膜层交替复合,任意两层之间均涂覆四臂聚乙二醇羟基水溶液层;将多层复合后的凝胶材料浸置入质量浓度为2‑5%的聚乙o o o
烯醇水溶液中0.5‑1h,取出后放置入‑30C至‑40C环境下放置2‑4小时,后于20C下放置2‑4小时,循环此冷冻‑解冻过程2‑4次,得到最终凝胶材料。
4.如权利要求1所述的具有抗疲劳和抗冲击特性的凝胶材料,其特征在于:所述抗疲劳凝胶膜层的厚度介于0.2‑0.4mm之间,抗冲击凝胶膜层的厚度介于0.4‑0.8mm之间。
5.如权利要求1所述的具有抗疲劳和抗冲击特性的凝胶材料,其特征在于:所述四臂聚乙二醇羟基水溶液的质量浓度介于3%‑6%之间,单层抗疲劳凝胶膜层和抗冲击凝胶膜层之间涂覆四臂聚乙二醇羟基水溶液的体积介于抗疲劳凝胶膜层体积的5%‑10%之间。