[發(fā)明專利]一種溫度響應型水凝膠驅(qū)動器智能閥門的制備

在審

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• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN115304787A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉愛萍;王若飛;吳化平;許為中
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L33/24;C08K3/34;C08F120/54;C08F2/48
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術(shù)丹

1.一種溫度響應型水凝膠智能溫度控制閥門的制備，包括如下步驟：

(1)備料：將N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)在丙酮/正己烷混合溶劑中重結(jié)晶三次，得到白色針狀的純化N-異丙基丙烯酰胺單體，真空干燥備用，合成硅酸鎂鋰真空干燥備用；

(2)水凝膠前驅(qū)液的制備：將合成硅酸鎂鋰加入去離子水中磁力攪拌直至完全分散得到澄清液體，然后將NIPAM加入上述澄清液體中攪拌直至完全溶解，最后加入1-羥基環(huán)已基苯基甲酮和甲醇的混合液攪拌得到澄清透明的水凝膠前驅(qū)液；

(3)雙層水凝膠基致動器(PNIPAM)的制備：將表面條紋為90°的一定規(guī)格尺寸無塵紙和可變厚且中間掏空面積的硅橡膠墊片依次放置在玻璃板上，用另一塊玻璃杯密封模具；將上述前驅(qū)液注入模具內(nèi)，注入過程應避免產(chǎn)生氣泡，然后在紫外光照射下原位聚合制備出雙層水凝膠基致動器。

(4)將上述水凝膠驅(qū)動器組裝在閥門上，當閥門處通入冷水時，水凝膠驅(qū)動器未受刺激，不發(fā)生彎曲行為，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；而當通入熱水時，溫度超過PNIPAM的相轉(zhuǎn)變溫度而導致體積收縮，水凝膠閥門彎曲，閥門打開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種溫度響應型水凝膠智能溫度控制閥門的制備，其特征在于，所述閥門由四部分組成，包括閥體、連接體、閥門和驅(qū)動裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種溫度響應型水凝膠智能溫度控制閥門的制備，其特征在于，所述閥體由兩根用作流體通道的圓形管構(gòu)成，所述連接體為一根用作連接兩端管道的直通鏈接管。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種溫度響應型水凝膠智能溫度控制閥門的制備，其特征在于，所述閥門為一塊中間開有小孔的圓片、三角形或正方形中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種溫度響應型水凝膠智能溫度控制閥門的制備，其特征在于，所述圓形管和直通鏈接管均為透明、硬質(zhì)的聚氯乙烯材質(zhì)，圓片采用半透明塑料材質(zhì)，所述驅(qū)動裝置為溫度響應型雙層水凝膠材質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任意一項所述一種溫度響應型水凝膠智能溫度控制閥門的制備，其特征在于，所述圓形管的外徑與直通鏈接管的內(nèi)徑相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種溫度響應型水凝膠智能溫度控制閥門的制備，其特征在于，所述雙層水凝膠驅(qū)動裝置的長度為小孔直徑或長度的2倍以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種溫度響應型水凝膠智能溫度控制閥門的制備，其特征在于，所述冷水為35℃，所述熱水為50℃。