一种具备双重自愈合功能的离子复合物材料及其制备方法

本发明涉及离子复合物材料和刺激响应材料，主要涉及一种具备双重自愈合功能的离子复合物材料及其制备方法。

背景技术：

1、具备自愈合功能的智能材料能够较为方便地实现材料伤口的愈合，有关该类材料的研究一直是材料化学中的热点研究方向之一，该类材料在实际应用中也受到了广泛的关注。一般来说，材料伤口的修补可以通过物理方式在伤口外部进行处理，但是该种处理方式并不能够恢复材料原有的性质，并且容易在伤口处产生二次破损。

2、自愈合材料可以通过材料内部分子重排的方式将伤口进行修复，该种修复方式能够从分子结构层面恢复材料原有的物理及化学性质，避免在同一位置产生二次损伤。材料自愈合性质的启动需要适当的外界刺激，常用的外界刺激条件有热、光、电、溶剂和化学物质等。相比较于其它刺激条件，光刺激具备可时空控制、无废弃物和物理损伤小等优势。湿度(水分)是另一个自然界中广泛存在的刺激条件，如能充分利用环境中的湿度条件对材料进行修复，将有利于自愈合材料更为广泛的发展利用。

3、偶氮苯分子吸收光能会产生顺式异构体和反式异构体之间的转变，该种分子构象上的转变能够引起材料物理性质上的改变。目前，通过将偶氮苯植入到材料中，已经实现了多种材料在室温条件下的光致相变，像是固体到液体的转变。利用该种光诱导的材料相变，可以实现材料在室温条件下的伤口自愈合。然而，能够在湿度刺激下产生有效相变的偶氮苯材料至今还未有报道，同时，也未见同时具备光诱导自愈合和湿度诱导自愈合功能的双重自愈合偶氮苯材料的相关报道，限制了偶氮苯类材料作为多功能自愈合材料的应用。因此，发展具备光诱导自愈合和湿度诱导自愈合功能的双重自愈合偶氮苯材料，对于拓展偶氮苯材料在基础科研以及技术领域的应用有着重要意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具备双重自愈合功能的离子复合物材料及其制备方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提供一种具备双重自愈合功能的离子复合物材料，其制备原料包括含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物。

4、在本发明中，所述含烷基长链的季铵盐化合物选自二辛基二甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的任一种。

5、在本发明中，所述含偶氮苯基团的季铵盐化合物为n,n-二甲基-n-(4-(4-((4-正辛氧基苯基)二氮烯基)苯氧基)正丁基)-3,6,9,12-四氧杂十三烷基溴化铵。

6、在本发明中，所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料的制备方法，包括：

7、将含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物溶解于二氯甲烷中，制成含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物的混合液，减压蒸馏浓缩上述混合液，将所得固体物质进行真空干燥或者冷冻干燥处理，制得具备双重自愈合功能的离子复合物材料。

8、在本发明中，所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料的制备方法，所述含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物的混合液中，所述含烷基长链的季铵盐化合物的浓度为20～30mmol/l，所述含偶氮苯基团的季铵盐化合物的浓度为20～30mmol/l。

9、在本发明中，所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料的制备方法，所述含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物的混合液中，所述含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物的摩尔比为1:1～1:2。

10、在本发明中，所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料的制备方法，所述真空干燥或者冷冻干燥处理的时间为2～3小时。

11、本发明提供了一种具备双重自愈合功能的离子复合物材料及其制备方法，所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料及其制备方法具有如下特点：

12、1、本发明所得具备双重自愈合功能的离子复合物材料，为含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物形成的离子复合物。

13、2、本发明所得具备双重自愈合功能的离子复合物材料，能够在紫外光刺激下产生有序晶体结构到无序流体结构的相态变化。

14、3、本发明所得具备双重自愈合功能的离子复合物材料，能够在高湿度刺激下产生有序晶体结构到无序流体结构的相态变化。

15、4、本发明所得具备双重自愈合功能的离子复合物材料，能够在紫外光照射下通过有序晶体结构到无序流体结构的相态变化实现破损伤口的自愈合，并且能在移除紫外光后恢复材料的有序结构。

16、5、本发明所得具备双重自愈合功能的离子复合物材料，能够在高湿度条件下通过有序晶体结构到无序流体结构的相态变化实现破损伤口的自愈合，并且能在低湿度(<50％)条件下恢复材料的有序结构。

技术特征：

1.一种具备双重自愈合功能的离子复合物材料，其特征在于，其合成原料包括含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物，所述含烷基长链的季铵盐化合物选自二辛基二甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的任一种，所述含偶氮苯基团的季铵盐化合物为n,n-二甲基-n-(4-(4-((4-正辛氧基苯基)二氮烯基)苯氧基)正丁基)-3,6,9,12-四氧杂十三烷基溴化铵。

2.根据权利要求1所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料的制备方法，其特征在于，包括：将含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物溶解于二氯甲烷中，制成含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物的混合液，减压蒸馏浓缩上述混合液，将所得固体物质进行真空干燥或者冷冻干燥处理，制得具备双重自愈合功能的离子复合物材料。

3.根据权利要求2中所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料的制备方法，其特征在于，所述含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物的混合液中，所述含烷基长链的季铵盐化合物的浓度为20～30mmol/l，所述含偶氮苯基团的季铵盐化合物的浓度为20～30mmol/l。

4.根据权利要求2中所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料的制备方法，其特征在于，所述含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物的混合液中，所述含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物的摩尔比为1:1～1:2。

5.根据权利要求2中所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料的制备方法，其特征在于，所述真空干燥或者冷冻干燥处理的时间为2～3小时。

技术总结
本发明涉及离子复合物材料和刺激响应材料技术领域，主要涉及一种具备双重自愈合功能的离子复合物材料及其制备方法。本发明所述具备双重自愈合功能的离子复合物材料，是由含烷基长链的季铵盐化合物和含偶氮苯基团的季铵盐化合物在有机相中混合，经减压蒸馏除去有机溶剂和干燥处理后得到的固体离子复合物材料。本发明制得的具备双重自愈合功能的离子复合物材料，可以在光照刺激和高湿度刺激下产生相态变化，实现材料伤口的自愈合修复。本发明制备的具备双重自愈合功能的离子复合物材料可以应用于功能材料自修复等相关领域。

技术研发人员：吴中涛,张蕾
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15