一种光响应液晶弹性体纤维膜及制备方法与流程

文档序号:20687739发布日期:2020-05-08 18:57阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光响应液晶弹性体纤维膜,其特征在于:

所述纤维膜是由可交联光响应液晶聚合物、或者可交联光响应液晶聚合物与高分子材料混合,经纺丝,加入交联剂反应后制得;

纤维直径为10nm~100μm,纤维膜厚度为100nm~1mm。

2.如权利要求1所述的光响应液晶弹性体纤维膜,其特征在于:

所述可交联光响应液晶聚合物,主链为聚丙烯结构,侧链是光响应基团及其衍生物;

所述的可交联光响应液晶聚合物是由单体m1和单体m2聚合而得;

单体m1为含有光响应官能团的甲基丙烯酸酯类单体;

单体m2为含有可交联官能团的丙烯酸酯类单体。

3.如权利要求2所述的光响应液晶弹性体纤维膜,其特征在于:

所述单体m1的化学结构式为:

其中,p为光响应基团是选自偶氮苯、二苯乙烯、螺吡喃、俘精酸酐、肉桂酸酯、二噻吩基环戊烯、α/β不饱和酮、硫靛中的一种或其衍生物;r1是选自c5~c11的烃基或烷氧基;r2是h,或者是选自c1~c7的烷基或烷氧基,或者选自氰基、异氰基、羟基、卤素、酯基、羧基、氨基或酰胺基中的一种;r3是h或者选自甲基、乙基中的一种;

d选自如下结构式1~结构式4中的一种:

其中r4是选自于c1~c7的烃基或烷氧基。

4.如权利要求2所述的光响应液晶弹性体纤维膜,其特征在于:

所述单体m2的化学结构式为:

其中,r3是h或者选自甲基、乙基中的一种;r4是选自c1~c7的烷基或烷氧基;r5选自羟基、卤素、烷氧基、氨基、酰胺基、环氧基、酯基、羧基、吡啶、α-环糊精、环戊二烯等的一种;

d选自如下结构式1~结构式4中的一种:

其中r4是选自于c1~c7的烃基或烷氧基。

5.如权利要求2所述的光响应液晶弹性体纤维膜,其特征在于:

m1与m2单体的比例为1000:1~10:1,

聚合温度为0℃-100℃,聚合时间在6h-72h,优选为12h-48h。

6.如权利要求1所述的光响应液晶弹性体纤维膜,其特征在于:

所述高分子材料选自下列物质中的一种或组合:聚酰亚胺、聚氨酯、顺丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物、生物基聚酯弹性体、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯及其改性产物。

7.如权利要求1所述的光响应液晶弹性体纤维膜,其特征在于:

所述可交联光响应液晶聚合物与高分子材料的质量比为100:1~1:100。

8.一种如权利要求1~7之一所述的光响应液晶弹性体纤维膜的制备方法,其特征在于所述方法包括:

可交联光响应液晶聚合物、或者可交联光响应液晶聚合物与高分子材料混合,经纺丝,加入交联剂,进行反应,制得光响应液晶弹性体纤维膜;

所述交联剂选自异氰酸酯、酰氯、环氧类、胺类中的一种或组合;优选为二异氰酸酯,二酰氯,二环氧,二胺中的一种或组合;更优选为六亚甲基二异氰酸酯和己二酰氯;

交联剂的用量为可交联光响应液晶聚合物的0.1%~15%。

9.如权利要求8所述的光响应液晶弹性体纤维膜的制备方法,其特征在于:

进行溶液静电纺丝时,纺丝液的浓度为5wt%~80wt%;

有机溶剂选自下列物质中的一种或组合:二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、二甲苯、氯苯、甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、丙酮、三氯甲烷、二甲基乙酰胺。

10.如权利要求8所述的光响应液晶弹性体纤维膜的制备方法,其特征在于:

纺丝电压为10kv-100kv,纺丝距离为1cm-50cm。


技术总结
一种光响应液晶弹性体纤维膜及制备方法。所述纤维膜是由可交联光响应液晶聚合物、或者可交联光响应液晶聚合物与高分子材料混合,经高压静电纺丝,加入交联剂反应后制得;纤维直径为10nm~100μm,纤维膜厚度为100nm~1mm。本方法采用了静电纺丝制备了一种侧链型光响应液晶高分子的纤维膜,使得液晶高分子在高压力场下同时受到电场和力场的双重取向,能够极大地提高每根纤维内的液晶基元的取向。同时通过控制纺丝条件和接收器的改变,很容易实现整体高取向的纤维膜的制备。

技术研发人员:宋天夫;张立群;于海峰;雷环宇
受保护的技术使用者:北京化工大学
技术研发日:2018.10.30
技术公布日:2020.05.08
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