[發明專利]利用反式1，4-聚異戊二烯制備三維多孔形狀記憶材料的方法

有效

• 申請號: 201811453630.9
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109575356B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 成中軍;劉鵬昌;劉宇艷;張東杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C08J9/42
• 分類號: C08J9/42;C08J9/36;C08L75/04;C08L61/28
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發明公開了一種利用反式1，4?聚異戊二烯制備三維多孔形狀記憶材料的方法，所述方法包括如下步驟：步驟一：利用氯仿溶解反式1，4?聚異戊二烯；步驟二：將海綿浸入在反式1，4?聚異戊二烯的氯仿溶液中，將浸泡后的海綿進行烘干處理，得到三維多孔形狀記憶材料；步驟三：將步驟二中的海綿利用多巴胺進行修飾。本發明利用反式1，4?聚異戊二烯對海綿進行包覆，將形狀記憶和三維多孔很好的結合起來，從而得到一個三維多孔的形狀記憶材料，通過多巴胺的修飾后，材料具有超親水的特性。本發明通過形狀記憶的特點來控制孔徑，從而實現對液體流速的控制，并通過材料浸潤性的改變，實現對有機溶液和水溶液多種液體流速的控制。

技術領域

本發明涉及一種三維多孔形狀記憶材料的制備方法，尤其涉及一種利用反式1，4-聚異戊二烯制備三維多孔形狀記憶材料的方法。

背景技術

形狀記憶聚合物是一種能夠感知環境變化（如溫度、光、磁等）的刺激，對其形狀進行調整并恢復到其預先設定狀態的材料。由于形狀記憶聚合物獨特的形狀記憶效應使其在眾多領域引起了廣泛關注，如航天、生物醫學、紡織等。

浸潤性是固體材料的一個重要物理性質，受自然界生物表面如荷葉等超浸潤現象啟發的超浸潤材料因其獨特的界面性能及廣泛的應用背景而倍受關注。相比于常見的二維超浸潤材料，如超疏水/超親水表面，三維超浸潤多孔材料由于其集超浸潤特性與多孔結構于一身而尤為突出，在眾多領域有著獨特的應用。而如果材料的孔具有形狀記憶功能，那么即使在沒有外力作用的情況下，材料的孔結構依然能保持，這種記憶效果能大大的增加材料的智能程度，克服多孔材料在孔結構調控中存在的問題。因此制備一個三維多孔的形狀記憶材料通過孔徑的變化來控制液體流速的方法是非常必要的。

發明內容

本發明為了克服目前在材料孔結構智能動態調控研究中存在的問題，提供了一種利用反式1，4-聚異戊二烯制備三維多孔形狀記憶材料的方法。本發明利用形狀記憶聚合物對多孔基底進行包覆，制備形狀記憶多孔材料，通過對材料化學性質及孔結構的優化，最終獲得孔結構具有良好記憶特征的超浸潤材料。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種利用反式1，4-聚異戊二烯制備三維多孔形狀記憶材料的方法，包括如下步驟：

步驟一：利用氯仿溶解反式1，4-聚異戊二烯，配置濃度為5~30 mg/ml的反式1，4-聚異戊二烯的氯仿溶液；

步驟二：將海綿浸入在反式1，4-聚異戊二烯的氯仿溶液中，浸泡時間為5~20 min，將浸泡后的海綿進行烘干處理，得到三維多孔形狀記憶材料；

步驟三：將步驟二中的海綿利用多巴胺進行修飾，具體步驟如下：（1）將步驟二中的海綿在乙醇溶液中浸泡5~20分鐘，取出；（2）使用Tris-HCl（pH=8.5）作為溶劑，在500mlTris-HCl中加入500~1500mg多巴胺鹽酸鹽，500~1500mgPEI，室溫攪拌3~12小時，將乙醇浸泡過的海綿浸入其中；（3）浸泡5~20分鐘，取出海綿用蒸餾水清洗干凈，真空干燥，得到多巴胺修飾的三維多孔形狀記憶材料。

本發明步驟二和步驟三中制備的三維多孔形狀記憶材料可對有機溶劑和水溶液進行流速控制，具體步驟如下：（1）將三維多孔形狀記憶材料進行加熱，在溫度高于其玻璃化轉變溫度的時候，通過施加外力將其壓扁，此時步驟二和步驟三中的三維多孔形狀記憶材料的孔徑最小，則液體不會通過；（2）進行加熱，通過加熱不同時間，得到不同的恢復比例，從而得到不同孔徑的三維多孔形狀記憶材料，進而實現不同的液體流速。因此，本發明可以使用步驟二制備的三維多孔形狀記憶材料來控制有機溶劑的流速，通過步驟三制備的三維多孔形狀記憶材料來控制水溶液的流速。

本發明中，所述海綿為聚氨酯海綿或者三聚氰胺海綿。

本發明中，所述水溶液為酸性、堿性或者中性。

本發明中，所述有機液體為乙二醇或者丙三醇。