[發明專利]一種多溫度響應形狀記憶有機硅橡膠材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910944853.3
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN112574569B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 張志杰;黃彬;戴麗娜;張學忠;趙云峰;汪倩;高希銀;喻研;楊文武
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L33/12;C08L33/10;C08L83/05;C08L83/04;C08K5/5415
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 黃越;呂少楠

1.一種聚甲基丙烯酸烷基酯和聚硅氧烷的共混物在多溫度響應形狀記憶材料中的應用，其中，所述共混物包括至少兩種的聚甲基丙烯酸烷基酯；

所述多溫度響應形狀記憶材料具有至少兩個形變響應溫度；

所述共混物中聚甲基丙烯酸烷基酯的總質量占聚硅氧烷總質量的20-50％；

所述共混物為聚甲基丙烯酸烷基酯和聚硅氧烷的液態共混物，或者為所述液態共混物進一步交聯固化的聚合物材料；當所述共混物含有兩種以上聚甲基丙烯酸烷基酯時，所述聚甲基丙烯酸烷基酯分別在聚硅氧烷中原位聚合形成不同的液態共混物；

所述的聚硅氧烷包括如式(I)所示結構的聚合物：

式(I)中，R₁選自羥基、C_1-10烷基、C_2-10烯基中的任一種；R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉相同或不同，彼此獨立地選自H、C_1-10烷基、C_2-10烯基、C_6-14芳基、被一個或多個R_s取代的C_1-10烷基中的任意一種或多種，所述R_s選自鹵素、氰基中的任意一種或多種；

m、n、q相同或不同，彼此獨立地選自0-10000的數，且不同時為0；

所述的甲基丙烯酸烷基酯單體，其結構如式(V)所示：

式(V)中，R為C_1-10烷基；

所述多溫度響應形狀記憶材料由下述方法制備得到：將兩種或更多種甲基丙烯酸烷基酯單體在增容劑的作用下，分別分散于聚硅氧烷溶液中進行原位聚合反應，形成至少兩種液態共混物，再將至少兩種液態共混物混合，得到預固化共混物；將所述預固化共混物與交聯劑、抑制劑、催化劑中的至少一種混合后進行加熱固化，固化完全后制得，得到所述多溫度響應形狀記憶共混材料；

所述固化的方式根據R₁的類型進行選擇，所述固化為硅氫加成反應、縮合反應、自由基反應三種方式中的任意一種；

當式(I)中R₁為C_2-10烯基時，采用硅氫加成反應的固化方式，將所述預固化共混物與交聯劑、催化劑、抑制劑混合后加熱固化；

當式(I)中R₁為羥基時，采用縮合反應的固化方式，將所述預固化共混物與交聯劑、催化劑混合后加熱固化；

當式(I)中R₁為C_1-10烷基時，采用自由基反應的固化方式，將所述預固化共混物與交聯劑混合后加熱固化；所述增容劑為溶度參數介于聚甲基丙烯酸烷基酯和聚二甲基硅氧烷之間的溶劑；

所述多溫度響應形狀記憶共混材料的微觀結構為海島結構，其包括分散相和連續相，其中，所述分散相為聚甲基丙烯酸烷基酯顆粒，所述連續相為聚硅氧烷網絡；

所述聚甲基丙烯酸烷基酯顆粒與所述聚硅氧烷網絡之間存在納米級的擴散層，所述擴散層為聚甲基丙烯酸烷基酯鏈段擴散層。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，以重量份數計，每種液態共混物的重量份數分別為0.5-4份。

3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于所述聚硅氧烷中還包括填料，所述填料為補強填料，所述補強填料為MQ樹脂、白炭黑中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述的甲基丙烯酸烷基酯單體，其結構如式(V)所示：

式(V)中，R為甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基中的任一種。

5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于，所述甲基丙烯酸烷基酯單體選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正己酯和甲基丙烯酸正辛酯中的至少一種。