[發明專利]一種三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法

有效

• 申請號: 201710588196.4
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107263987B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 張成春;高美紅;鄭益華;賀經緯;田帥;吳正陽;韓志武;任露泉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B32B27/30
• 分類號: B32B27/30;B32B27/06;B32B9/00;B32B9/04;B32B3/24;B32B3/30;C08L33/26;C08K5/544;C08K5/20;C08L101/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

1.一種三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法，其特征在于包括下列步驟：

1.1各組分按容積百分比，取丙烯酸類樹脂溶液90～95％、超微細三氧化二鋁5～10％，進行溶合，制得增韌丙烯酸類樹脂溶合液；

1.2各組分按容積百分比，取丙烯酰胺類聚合物85～90％、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺交聯劑5～10％、氨基硅烷固化劑5～10％，用攪拌器進行均勻攪拌，常溫下通氮氣除氧10～30min，制得丙烯酰胺類聚合物溶合液；

1.3各組分按容積百分比，取溫度敏感性水凝膠溶液85～95％、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺交聯劑1～10％、四甲基乙二烷固化劑5～10％，常溫下通氮氣除氧10～30min，制得溫度敏感性水凝膠溶合液；

1.4以步驟1.1的增韌丙烯酸類樹脂為基料，采用3D打印機制備丙烯酸類樹脂模板(2)，丙烯酸類樹脂模板(2)兩邊設有限位板Ⅰ(1)和限位板Ⅱ(3)，限位板Ⅰ(1)和限位板Ⅱ(3)的長度x均為10～15μm，寬度y均為5～7μm，丙烯酸類樹脂模板(2)的總長L₁為1～2mm，丙烯酸類樹脂模板(2)的橫截面設有三角形的溝槽，三角形的高度h為20～110μm，溝槽底部到模板底部的距離h₁為50～150μm，三角形的底邊長度s為30～130μm，相鄰三角形的間距f為50～200μm，在干燥無塵的環境下，避光放置4～10h；

以步驟1.1的增韌丙烯酸類樹脂為基料，采用3D打印機制備與丙烯酸類樹脂模板(2)橫截面相同形狀的輔助模板(4)，輔助模板(4)的總長L₂為1～2mm，輔助模板(4)的橫截面設有三角形的溝槽，三角形的高度h＇為15～105μm，三角形的底邊長度s＇為20～120μm，相鄰三角形的間距f＇為60～210μm，溝槽到下底面的距離h₂為25～115μm，溝槽到上底面的距離h₃為30～130μm，在干燥無塵的環境下，避光放置4～10h；

1.5向步驟1.4的丙烯酸類樹脂模板(2)和輔助模板(4)間填充由步驟1.2中制得的丙烯酰胺類聚合物溶合液，填充厚度h₄為5～7μm，常溫下避光放置24h以上，形成第一層固化表面膜(6)；

1.6用四氫呋喃溶液溶解輔助模板(4)實現脫模，向步驟1.5中形成的第一層固化表面膜(6)上迅速填充由步驟1.3中制得的溫度敏感性水凝膠溶合液，使溫敏性水凝膠溶合液充分流平，同時將超微細加熱網(8)水平置于溫敏性水凝膠溶合液中，并用支撐架Ⅰ(5)和支撐架Ⅱ(10)張緊超微細加熱網(8)，超微細加熱網(8)的厚度h₅為5～8μm，室溫下避光放置24h以上，得到第二層固化表面膜(7)，第二層固化表面膜(7)包括水平底面(11)和三角形上面(12)；

1.7向步驟1.6中得到的第二層固化表面膜(7)上填充由步驟1.2中制得的丙烯酰胺類聚合物溶合液，填充厚度h₆為5～7μm，室溫下避光放置24h以上，得到第三層固化表面膜(8)；

1.8用四氫呋喃溶液溶解丙烯酸類樹脂模板(2)實現脫模，完成三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面制備。

2.按權利要求1所述的三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法，其特征在于：步驟1.6所述超微細加熱網(8)的底面與第二層固化表面膜(7)的底面間距h₇為5～10μm。

3.按權利要求1所述的三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法，其特征在于：步驟1.6所述超微細加熱網(8)的a端為正極端，超微細加熱網(8)的b端為負極端。

4.按權利要求1所述的三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法，其特征在于：所述第一層固化表面膜(6)、第二層固化表面膜(7)中的水平底面(11)和第三層固化表面膜(9)的厚度比為1:2:1～1:3:1，三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的總厚度h₈為45～150μm。