本发明涉及固体浮力材料，具体而言，涉及一种复杂表面结构空心球及其制备方法
背景技术：
1、随着深海探索的发展，对轻质高强的固体浮力材料提出更高要求。固体浮力材料是一种低密度、高强度、耐静水压力、耐海洋腐蚀、低吸水率的复合材料，一般由树脂基体和空心球复合而成，是现代海洋深潜技术必不可少的基础材料。空心球作为高抗压强度、低密度、低吸水率的功能性填充材料，可以有效强化固体浮力材料，提高固体浮力材料的比强度，常用于制备高性能固体浮力材料。
2、然而，空心球作为无机材料，其表面极性与树脂基体差异较大，使得其与树脂基体的界面连接的力学性能较差，空心球的强化效果减弱，使得制得的固体浮力材料的抗压强度，无法满足深海安全的使用需求。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是：现有的空心球与树脂基体的界面连接的力学性能较差，空心球的强化效果减弱，使得制得的固体浮力材料的抗压强度，无法满足深海安全的使用需求。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
3、一种复杂表面结构空心球的制备方法，包括：
4、步骤s1、将空心球加入的氢氧化物溶液中，在70-90℃下搅拌反应1-2h，清洗后，烘干处理，得到预处理空心球；
5、步骤s2、将聚乙烯吡咯烷酮、正戊醇、乙醇、水、柠檬酸钠溶液和碱性添加剂混合均匀，得到乳液；
6、步骤s3、将所述预处理空心球加入所述乳液中，加入正硅酸乙酯，混合均匀，得到反应混合物；
7、步骤s4、将所述反应混合物在30-60℃下保温22-26h，分离球状物，清洗后烘干，得到复杂表面结构空心球。
8、较佳地，所述乳液中，所述聚乙烯吡咯烷酮、所述正戊醇、所述乙醇、所述水、所述柠檬酸钠溶液和所述碱性添加剂的质量之比为(1-20)：(80-99)：(1-10)：(1-20)：(1-5)：(1-8)，所述柠檬酸钠溶液的浓度为0.1-0.2mol/l。
9、较佳地，所述步骤s2中，所述碱性添加剂包括氨水和四甲基氢氧化铵溶液中的一种。
10、较佳地，所述步骤s1中，所述烘干处理的温度为100-120℃，时间为1-3h。
11、较佳地，所述步骤s1中，所述空心球包括空心玻璃微珠和二氧化硅空心球中的一种。
12、较佳地，所述步骤s1中，所述氢氧化物溶液包括氢氧化钠溶液。
13、较佳地，所述氢氧化物溶液的浓度为0.1-0.5mol/l。
14、较佳地，所述步骤s2中，所述将聚乙烯吡咯烷酮、正戊醇、乙醇、水、柠檬酸钠溶液和碱性添加剂混合均匀，得到乳液，包括：
15、步骤s21、将聚乙烯吡咯烷酮和正戊醇混合均匀，得到第一混合液；
16、步骤s22、向所述第一混合液中加入乙醇、水和柠檬酸钠溶液，混合均匀，得到第二混合液；
17、步骤s23、将碱性添加剂加入所述第二混合液中，混合均匀，得到所述乳液。
18、与现有技术相比，本发明首先通过氢氧化物溶液对空心球进行预处理，在空心球表面形成大量的羟基，便于后续在乳液中与正硅酸乙酯的水解产物发生反应；正硅酸乙酯在乳液中水解后生成大量含有硅羟基的水解产物，该水解产物在特定的乳液体系中在预处理空心球表面发生缩聚反应，从而在空心球表面生成一层均匀密实的三维纳米结构，大大增加了空心球的比表面积，从而能够提高空心球与树脂基体的结合面积，进而能够提高固体浮力材料的抗压强度。另外，本发明中空心球表面生成的纳米结构的形貌可控，可以在空心球表面形成颗粒状、网状、片状的纳米结构。经实验发现，利用本发明制得的复杂表面结构空心球制得的固体浮力材料的抗压强度更高。
19、本发明还提供了一种复杂表面结构空心球，采用如上所述的复杂表面结构空心球的制备方法制得。
1.一种复杂表面结构空心球的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复杂表面结构空心球的制备方法，其特征在于，所述乳液中，所述聚乙烯吡咯烷酮、所述正戊醇、所述乙醇、所述水、所述柠檬酸钠溶液和所述碱性添加剂的质量之比为(1-20)：(80-99)：(1-10)：(1-20)：(1-5)：(1-8)，所述柠檬酸钠溶液的浓度为0.1-0.2mol/l。
3.根据权利要求1所述的复杂表面结构空心球的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述碱性添加剂包括氨水和四甲基氢氧化铵溶液中的一种。
4.根据权利要求1所述的复杂表面结构空心球的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述烘干处理的温度为100-120℃，时间为1-3h。
5.根据权利要求1所述的复杂表面结构空心球的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述空心球包括空心玻璃微珠和二氧化硅空心球中的一种。
6.根据权利要求1所述的复杂表面结构空心球的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述氢氧化物溶液包括氢氧化钠溶液。
7.根据权利要求6所述的复杂表面结构空心球的制备方法，其特征在于，所述氢氧化物溶液的浓度为0.1-0.5mol/l。
8.根据权利要求1所述的复杂表面结构空心球的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述将聚乙烯吡咯烷酮、正戊醇、乙醇、水、柠檬酸钠溶液和碱性添加剂混合均匀，得到乳液，包括：
9.一种复杂表面结构空心球，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的复杂表面结构空心球的制备方法制得。
