[發明專利]一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210106199.0
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114523685A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 江賽華;梁梓維
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B29C70/28
• 分類號: B29C70/28;B29C70/54;C08J3/28;C08L67/04;C08K5/37;B25J9/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

1.一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將熱致型形狀記憶聚合物、光引發劑和交聯劑加入溶劑中，溶解并混合均勻，得到前驅體溶液；

（2）將前驅體溶液置于透明模具內進行紫外光固化，干燥，得到形狀記憶聚合物膜；

（3）將形狀記憶聚合物膜浸泡在表面改性劑溶液中3～5?min，取出后置于水凝膠前驅體溶液中進行紫外光固化，清洗后得到親水性形狀記憶聚合物膜；

（4）將親水性形狀記憶聚合物膜一面固定在透明模具中，將水凝膠前驅體溶液注入模具中，進行紫外光固化，得到聚合物膜-水凝膠雙層結構復合材料；

（5）將聚合物膜-水凝膠雙層結構復合材料的水凝膠一面固定在透明模具中，將水凝膠前驅體溶液注入模具中，進行紫外光固化，得到水凝膠-聚合物膜-水凝膠三層結構復合材料；

（6）將水凝膠-聚合物膜-水凝膠三層結構復合材料進行失水處理，得到阻燃快速軟體驅動器；

步驟（4）所述聚合物膜-水凝膠雙層結構復合材料和步驟（5）所述水凝膠-聚合物膜-水凝膠雙層結構復合材料中，聚合物膜和水凝膠的厚度比均為5:1～1:2；

步驟（6）所述失水處理后，水凝膠-聚合物膜-水凝膠三層結構復合材料中一面水凝膠的厚度變為原來的20～100%，且不能為100%，另一面水凝膠以及聚合物膜的厚度不變。

2.根據權利要求1所述一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述聚合物膜-水凝膠雙層結構復合材料和步驟（5）所述水凝膠-聚合物膜-水凝膠三層結構復合材料中，聚合物膜厚度為1000?μm，水凝膠厚度為200～2000?μm；

步驟（6）所述失水處理后，水凝膠-聚合物膜-水凝膠三層結構復合材料中一面水凝膠的厚度變為原來的20～60%。

3.根據權利要求1所述一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述熱致型形狀記憶聚合物相變溫度處于20～90?℃之間，具體為形狀記憶聚己內酯二烯；所述光引發劑為安息香二甲醚；所述交聯劑為四(3-巰基丙酸)季戊四醇酯；所述熱致型形狀記憶聚合物、光引發劑和交聯劑的質量比為：1～2?g：5～10?mg：24～48?mg；所述熱致型形狀記憶聚合物在前驅體溶液中的濃度為60～75?%。

4.根據權利要求1所述一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述紫外光固化的條件為：模具厚度50～2000μm，紫外光波段320～395nm，紫外光功率10～20?mW/cm²，光照時間8～10?min。

5.根據權利要求1所述一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述表面改性劑溶液的質量濃度為8～12?%；表面改性劑為二苯甲酮；

步驟（3）所述水凝膠溶液的質量濃度為8～12?%，溶質為丙烯酰胺；

步驟（3）所述紫外光固化的條件為：紫外光波段320～395?nm，紫外光功率10～20?mW/cm²，光照時間8～20?min。

6.根據權利要求1所述一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器的制備方法，其特征在于，步驟（4）和（5）所述水凝膠前驅體溶液的質量濃度為20～30?%；溶質為丙烯酰胺；所述紫外光固化的條件為：紫外光波段320～395?nm，紫外光功率10～20?mW/cm²，光照時間15～20?min。

7.根據權利要求1所述一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器的制備方法，其特征在于，步驟（6）所述失水處理指：將水凝膠-聚合物膜-水凝膠三層結構復合材料置于模具中，使一面水凝膠被保鮮膜密封著，另一面水凝膠暴露于空氣中，自然揮發失去水分。

8.權利要求1～7任一項所述方法制得的一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器。

9.權利要求8所述一種基于形狀記憶效應的阻燃快速軟體驅動器在用于火場環境的軟體機器人中的應用。