[發(fā)明專利]一種形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210018646.7
• 申請日: 2022-01-08
• 公開（公告）號: CN114350002B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊槐;王子正;蘭若塵;張?zhí)m英
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L33/14;C08L35/02;C09K19/38
• 代理公司: 西安杜諾匠心專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61272
• 代理人: 蘇雪雪

1.一種形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)取可聚合的單官能團(tuán)液晶單體、可聚合的雙官能團(tuán)液晶單體和不可聚合的液晶單體混合，得到混配液晶；

2)將步驟1)得到的混配液晶涂覆成薄膜狀，然后在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行聚合，得到平行取向的液晶聚合物薄膜；

3)將步驟2)得到的液晶聚合物薄膜的單側(cè)浸泡在pH值為11.0-13.0，濃度為0.06-0.08mol·L^-1的KOH水溶液中，浸泡時間為0.1-12.0h；

4)將步驟3)處理后的液晶聚合物薄膜采用去離子水清洗，并干燥；

5)將步驟4)處理后的液晶聚合物薄膜的局部浸泡在濃度為0.04-0.06mol·L^-1的CaCl₂水溶液中，浸泡時間為0.1-12.0h；

6)將步驟5)處理后的液晶聚合物薄膜采用去離子水清洗，并干燥；

7)將步驟6)處理后的液晶聚合物薄膜全部浸泡在濃度為0.08-0.10mol·L^-1的EDTA-2K水溶液中，浸泡時間為0.1-12.0h；

8)將步驟7)處理后的液晶聚合物薄膜采用去離子水清洗，并干燥，最終得到形變可重構(gòu)的基于濕度響應(yīng)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器；

其中：可聚合的單官能團(tuán)液晶單體和可聚合的雙官能團(tuán)液晶單體均帶有如下所示的R基團(tuán)：

式中，n為1-12的正整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括：重復(fù)步驟5)-8)，同時改變步驟5)中液晶聚合物薄膜的浸泡位置，使得所制備的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器具有不同的形狀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，步驟1)中，可聚合的單官能團(tuán)液晶單體、雙官能團(tuán)液晶單體和不可聚合的液晶單體按質(zhì)量比為49.0/35.0/15.0–15.0/35.0/49.0進(jìn)行混合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，步驟2)中，涂覆混配液晶制備成液晶聚合物薄膜的厚度為10.0-40.0μm，長度為0.5-4.0cm，寬度為0.5-2.0cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，所述可聚合的單官能團(tuán)液晶單體和可聚合的雙官能團(tuán)液晶單體均具有在紫外光引發(fā)下進(jìn)行聚合的能力，兩種可聚合的液晶單體均包括分子結(jié)構(gòu)式如下(1)-(4)所示的一種或多種：

式中，n為1-12的正整數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，當(dāng)步驟1)中制備混配液晶時添加有光引發(fā)劑，則步驟2)中的混配液晶通過在紫外光的照射條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，所述光引發(fā)劑為苯偶酰雙甲醚。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，步驟2)中混配液晶進(jìn)行聚合反應(yīng)的條件為：采用光照強(qiáng)度為2.0-3.0mW·cm^-2，波長為365nm的紫外光照射，溫度為70–100℃，時間為30.0–60.0min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法，其特征在于，步驟3)中單側(cè)浸泡液晶聚合物薄膜時，未浸泡長度與浸泡長度的比值為3.0/7.0-7.0/3.0。

10.一種液晶聚合物薄膜驅(qū)動器，其特征在于，由權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的形變可重構(gòu)的液晶聚合物薄膜驅(qū)動器的制備方法制備得到。