本发明涉及材料制备领域，具体关于一种液晶弹性体新材料的制备方法。
背景技术
不同于一般的胶体、聚合物等软物质，液晶弹性体是一类多场敏感，且同时兼具弹性和液晶性的各向异性力－序耦合软物质。因此它不同于以往的橡胶弹性体材料，其具有新颖的特性，在各个领域具有广阔的应用前景。
cn106883863a公开一种液晶弹性体驱动元件，包括液晶弹性体，其能够在液晶转变温度附近发生可逆的形变，液晶弹性体具有交联网络，交联网络包括相互连接的液晶分子、含烯丙基硫醚基团的分子、柔性链及交联剂。该发明还涉及一种液晶弹性体驱动元件的制备方法，包括：将液晶分子、含烯丙基硫醚基团的分子、柔性链及交联剂加入溶剂中形成混合物溶液；将混合物溶液进行聚合反应，使液晶分子、含烯丙基硫醚基团的分子、柔性链及交联剂聚合为交联网络，形成液晶弹性体；对液晶弹性体进行取向处理，得到液晶弹性体驱动元件。该发明还涉及一种液晶弹性体的应用，液晶弹性体用作驱动元件，应用于人工肌肉、盲人显示器、感应器、微流体系统阀门或智能响应界面材料。
cn106103653a提供一种产生基于液晶弹性体(lce)的组件的方法。所述方法包括步骤：(i)提供或产生微米尺寸或纳米尺寸的lce颗粒，(ii)将所述颗粒分散于未固化的液体聚合物中，(iii)使所述颗粒的向列指向矢取向，以及(iv)使所述基体/颗粒混合物成形并且固化。通过这种方法形成的复合材料是具有定制性能的聚合物分散液晶弹性体(pdlce)，所述聚合物分散液晶弹性体可以成形为任意形式。
cn101113200a提供一种主链型液晶弹性体的制备方法，由含介晶基元的双烯类单体、含氢聚硅氧烷和硅烷偶联剂在催化剂的作用进行硅氢加成反应得到预聚体，然后利用硅氧烷的水解将预聚体键连成含介晶基元、低交联密度的网络结构，经过适度拉伸得到液晶弹性体。该方法具有操作简单、不易凝胶、弹性体交联密度易于控制等特点。
近红外响应液晶弹性体由于其在生物领域的广泛应用前景，目前己经成为新的研究热点。但是现有技术制备的近红外响应液晶弹性体存在光热转换效率不高、机械性能差和响应速度慢的缺点，限制了其进一步的应用。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种液晶弹性体新材料的制备方法。
一种液晶弹性体新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将124-136份的对甲氧基苯甲酸-4-烯丙氧基联苯单酚酯、18-26份的手性交联剂、31-36份的聚甲基含氢硅氧烷、0.01-0.1份的2-溴-螺环[9h-芴-9,9'-[9h]氧杂蒽]、0.01-0.1份的9,9-二乙基芴-2-硼酸、0.05-0.5份的6-氨基-2,3-二氢茚-1-酮、0.05-0.5份的三[n,n-双(三甲基硅烷)胺]铒、0.8-1.6份的聚苯胺粉末和200-300份的甲苯加入到反应釜中，搅拌30-60min溶解；然后将0.05-0.15份的催化剂用2.5-3.5份的甲苯溶解，加入到反应釜中，控温40-60℃，反应30-60min，然后将物料加入到模具中，超声10-20min消除气泡，将模具放入60-80℃的烘箱中交联2-6h成膜；将成膜的弹性体单向拉伸50%-70%后，继续放入60-80℃的烘箱中交联36-48h，即可得到一种液晶弹性体新材料。
所述的催化剂为二氯（1，5－环辛二烯）铂或1,5-环辛二烯二氯化钯或(1,5-环辛二烯)二氯化铂。
所述的手性交联剂按照以下方案制备：
按照质量份数，将100-120份的四氢呋喃、18-26份的三乙胺和25-35份的手性二酚加入到反应釜中，在室温条件下，搅拌30-40min溶解均匀；然后将加入80-100份的稀酰氯溶解在200-300份的四氢呋喃，缓慢的加入到反应釜中，加热控温到60-80℃，反应18-36h；完成反应后将体系倒入到600-800份的水中沉析，然后过滤，用水洗成中性后干燥，即可得到一种手性交联剂。
所述的稀酰氯为8-甲基-6-壬烯酰氯或十一烯酰氯或5-降冰片烯-2-酰氯。
所述的手性二酚为异山梨醇或（r）-螺环二酚或手性1,1-联萘-2,2-二酚。
本发明方法公开的一种液晶弹性体新材料的制备方法，本方案制备的一种液晶弹性体新材料，稳定性好，具有较好的机械强度，而且对近红外光响应迅速，光热效应明显，是一种非常理想的形状记忆液晶弹性体材料。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
实施例1
一种液晶弹性体新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将130份的对甲氧基苯甲酸-4-烯丙氧基联苯单酚酯、22份的手性交联剂、33份的聚甲基含氢硅氧烷、0.03份的2-溴-螺环[9h-芴-9,9'-[9h]氧杂蒽]、0.05份的9,9-二乙基芴-2-硼酸、0.1份的6-氨基-2,3-二氢茚-1-酮、0.3份的三[n,n-双(三甲基硅烷)胺]铒、1.2份的聚苯胺粉末和250份的甲苯加入到反应釜中，搅拌350min溶解；然后将0.1份的催化剂用3份的甲苯溶解，加入到反应釜中，控温50℃，反应50min，然后将物料加入到模具中，超声15min消除气泡，将模具放入70℃的烘箱中交联4h成膜；将成膜的弹性体单向拉伸60%后，继续放入70℃的烘箱中交联42h，即可得到一种液晶弹性体新材料。
所述的催化剂为(1,5-环辛二烯)二氯化铂。
所述的手性交联剂按照以下方案制备：
按照质量份数，将110份的四氢呋喃、22份的三乙胺和30份的手性二酚加入到反应釜中，在室温条件下，搅拌35min溶解均匀；然后将加入90份的稀酰氯溶解在250份的四氢呋喃，缓慢的加入到反应釜中，加热控温到70℃，反应25h；完成反应后将体系倒入到700份的水中沉析，然后过滤，用水洗成中性后干燥，即可得到一种手性交联剂。
所述的稀酰氯为5-降冰片烯-2-酰氯。
所述的手性二酚为1,1-联萘-2,2-二酚。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力14.9×10-3n，玻璃化温度为64.1℃。
实施例2
一种液晶弹性体新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将124份的对甲氧基苯甲酸-4-烯丙氧基联苯单酚酯、18份的手性交联剂、31份的聚甲基含氢硅氧烷、0.01份的2-溴-螺环[9h-芴-9,9'-[9h]氧杂蒽]、0.01份的9,9-二乙基芴-2-硼酸、0.05份的6-氨基-2,3-二氢茚-1-酮、0.05份的三[n,n-双(三甲基硅烷)胺]铒、0.8份的聚苯胺粉末和200份的甲苯加入到反应釜中，搅拌30min溶解；然后将0.05份的催化剂用2.5份的甲苯溶解，加入到反应釜中，控温40℃，反应30-60min，然后将物料加入到模具中，超声10min消除气泡，将模具放入60℃的烘箱中交联2-6h成膜；将成膜的弹性体单向拉伸50%后，继续放入60℃的烘箱中交联36h，即可得到一种液晶弹性体新材料。
所述的催化剂为1,5-环辛二烯二氯化钯。
所述的手性交联剂按照以下方案制备：
按照质量份数，将100份的四氢呋喃、18份的三乙胺和25份的手性二酚加入到反应釜中，在室温条件下，搅拌30min溶解均匀；然后将加入80份的稀酰氯溶解在200份的四氢呋喃，缓慢的加入到反应釜中，加热控温到60℃，反应18h；完成反应后将体系倒入到600份的水中沉析，然后过滤，用水洗成中性后干燥，即可得到一种手性交联剂。
所述的稀酰氯为十一烯酰氯。
所述的手性二酚为（r）-螺环二酚。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力14.7×10-3n，玻璃化温度为65.7℃。
实施例3
一种液晶弹性体新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将136份的对甲氧基苯甲酸-4-烯丙氧基联苯单酚酯、26份的手性交联剂、36份的聚甲基含氢硅氧烷、0.1份的2-溴-螺环[9h-芴-9,9'-[9h]氧杂蒽]、0.1份的9,9-二乙基芴-2-硼酸、0.5份的6-氨基-2,3-二氢茚-1-酮、0.5份的三[n,n-双(三甲基硅烷)胺]铒、1.6份的聚苯胺粉末和300份的甲苯加入到反应釜中，搅拌60min溶解；然后将0.15份的催化剂用3.5份的甲苯溶解，加入到反应釜中，控温60℃，反应60min，然后将物料加入到模具中，超声20min消除气泡，将模具放入80℃的烘箱中交联6h成膜；将成膜的弹性体单向拉伸50%-70%后，继续放入80℃的烘箱中交联48h，即可得到一种液晶弹性体新材料。
所述的催化剂为二氯（1,5－环辛二烯）铂。
所述的手性交联剂按照以下方案制备：
按照质量份数，将120份的四氢呋喃、26份的三乙胺和35份的手性二酚加入到反应釜中，在室温条件下，搅拌40min溶解均匀；然后将加入100份的稀酰氯溶解在300份的四氢呋喃，缓慢的加入到反应釜中，加热控温到80℃，反应36h；完成反应后将体系倒入到800份的水中沉析，然后过滤，用水洗成中性后干燥，即可得到一种手性交联剂。
所述的稀酰氯为10-十一碳烯酰氯或8-甲基-6-壬烯酰氯。
所述的手性二酚为异山梨醇。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力15.6×10-3n，玻璃化温度为63.8℃。
实施例4
一种液晶弹性体新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将124份的对甲氧基苯甲酸-4-烯丙氧基联苯单酚酯、18份的手性交联剂、31份的聚甲基含氢硅氧烷、0.06份的2-溴-螺环[9h-芴-9,9'-[9h]氧杂蒽]、0.08份的9,9-二乙基芴-2-硼酸、0.05份的6-氨基-2,3-二氢茚-1-酮、0.05份的三[n,n-双(三甲基硅烷)胺]铒、1.6份的聚苯胺粉末和300份的甲苯加入到反应釜中，搅拌60min溶解；然后将0.15份的催化剂用3.5份的甲苯溶解，加入到反应釜中，控温45℃，反应60min，然后将物料加入到模具中，超声20min消除气泡，将模具放入65℃的烘箱中交联6h成膜；将成膜的弹性体单向拉伸50%后，继续放入65℃的烘箱中交联38h，即可得到一种液晶弹性体新材料。
所述的催化剂为(1,5-环辛二烯)二氯化铂。
所述的手性交联剂按照以下方案制备：
按照质量份数，将100份的四氢呋喃、18份的三乙胺和25份的手性二酚加入到反应釜中，在室温条件下，搅拌30min溶解均匀；然后将加入80份的稀酰氯溶解在300份的四氢呋喃，缓慢的加入到反应釜中，加热控温到80℃，反应36h；完成反应后将体系倒入到800份的水中沉析，然后过滤，用水洗成中性后干燥，即可得到一种手性交联剂。
所述的稀酰氯为8-甲基-6-壬烯酰氯。
所述的手性二酚为异山梨醇。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力15.1×10-3n，玻璃化温度为63.9℃。
实施例5
一种液晶弹性体新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将128份的对甲氧基苯甲酸-4-烯丙氧基联苯单酚酯、19份的手性交联剂、32份的聚甲基含氢硅氧烷、0.06份的2-溴-螺环[9h-芴-9,9'-[9h]氧杂蒽]、0.01份的9,9-二乙基芴-2-硼酸、0.3份的6-氨基-2,3-二氢茚-1-酮、0.2份的三[n,n-双(三甲基硅烷)胺]铒、0.9份的聚苯胺粉末和250份的甲苯加入到反应釜中，搅拌40min溶解；然后将0.1份的催化剂用2.8份的甲苯溶解，加入到反应釜中，控温45℃，反应34min，然后将物料加入到模具中，超声15min消除气泡，将模具放入65℃的烘箱中交联4h成膜；将成膜的弹性体单向拉伸55%后，继续放入75℃的烘箱中交联38h，即可得到一种液晶弹性体新材料。
所述的催化剂为1,5-环辛二烯二氯化钯。
所述的手性交联剂按照以下方案制备：
按照质量份数，将110份的四氢呋喃、22份的三乙胺和28份的手性二酚加入到反应釜中，在室温条件下，搅拌34min溶解均匀；然后将加入90份的稀酰氯溶解在260份的四氢呋喃，缓慢的加入到反应釜中，加热控温到65℃，反应18-36h；完成反应后将体系倒入到750份的水中沉析，然后过滤，用水洗成中性后干燥，即可得到一种手性交联剂。
所述的稀酰氯为5-降冰片烯-2-酰氯。
所述的手性二酚为异山梨醇。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力13.8×10-3n，玻璃化温度为64.2℃。
对比例1
不加手性交联剂，其它同实施例1。
不能做出的试验样品。
对比例2
不加聚苯胺粉末，其它同实施例1。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力7.6×10-3n，玻璃化温度为52.7℃。
对比例3
不加6-氨基-2,3-二氢茚-1-酮，其它同实施例1。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力12.9×10-3n，玻璃化温度为64.1℃。
对比例4
不对样品进行超声消泡。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力12.2×10-3n，玻璃化温度为64.1℃。
对比例5
不加2-溴-螺环[9h-芴-9,9'-[9h]氧杂蒽]，其它同实施例1。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力12.8×10-3n，玻璃化温度为62.5℃。
对比例6
不加三[n,n-双(三甲基硅烷)胺]铒，其它同实施例1。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力13.1×10-3n，玻璃化温度为63.3℃。
对比例7
不对样品9,9-二乙基芴-2-硼酸。
做出的试验样品的50mg弹性体收缩形变力13.2×10-3n，玻璃化温度为63.8℃。