[发明专利]一种纳米形状记忆材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种纳米形状记忆材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展，纺织行业也得到了快速的发展，不仅在外观上变得更多样化，在功能上也得到了很大的提高。而随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求也越来越高，衣食住行最为基本，其中服装和家居在人们的消费中占有很大的比重，人们追求的不仅是时尚，同时也要求舒适、健康、以及冬天的保暖，夏天的透气等。现在市面上的面料真可谓是五花八门，如发光材料、防水材料、隔热材料、形状记忆材料等。在众多材料的研究热点中，形状记忆材料就是其中之一。形状记忆材料是指具有初始形状的制品，在一定的条件下改变其初始形状并固定后,通过外界条件等的刺激，又可恢复其初始形状的高分子材料。目前已被广泛应用于航空航天、医学和能源等领域，而在生活中人们最为熟知的形状记忆材料可能就是记忆枕了。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种纳米形状记忆材料，具有良好的记忆功能，同时具有很好的耐拉伸性和耐磨性。

技术方案：一种纳米形状记忆材料，由以下成分以重量份制备而成：六亚甲基-1,6-二异氰酸酯10-20份、聚ε-己内酯二醇20-30份、二氧化硅10-20份、丙二醇甲醚醋酸酯5-10份、二甲基甲酰胺1-2份、N,N-二甲基乙酰胺1-2份、乙二胺基乙磺酸钠1-2份、磺酸丁二醇1-2份、苯基三甲氧基硅烷0.1-0.2份、硅烷偶联剂KH-6020.5-1份、钛酸四丁酯1-2份、肽酸四异丙酯0.5-1份、乙酸1-2份、去离子水5-10份。

进一步优选的，所述的一种纳米形状记忆材料，由以下成分以重量份制备而成：六亚甲基-1,6-二异氰酸酯13-18份、聚ε-己内酯二醇22-27份、二氧化硅13-17份、丙二醇甲醚醋酸酯6-9份、二甲基甲酰胺1.3-1.7份、N,N-二甲基乙酰胺1.3-1.8份、乙二胺基乙磺酸钠1.2-1.7份、磺酸丁二醇1.2-1.7份、苯基三甲氧基硅烷0.12-0.17份、硅烷偶联剂KH-6020.6-0.9份、钛酸四丁酯1.3-1.7份、肽酸四异丙酯0.6-0.9份、乙酸1.3-1.7份、去离子水6-9份。

上述纳米形状记忆材料的制备方法包括以下步骤：

步骤1：将二氧化硅、乙酸和去离子水混合，超声波分散30-40分钟；

步骤2：加入苯基三甲氧基硅烷和硅烷偶联剂KH-602，用磁力搅拌机在75-85℃下以转速500-700r/min搅拌3-5小时；

步骤3：过滤后洗涤滤饼，在烘箱中95-105℃下干燥12-13小时，粉碎得颗粒；

步骤4：将粉碎颗粒和丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺混合，超声波分散30-40分钟；

步骤5：将六亚甲基-1,6-二异氰酸酯和聚ε-己内酯二醇在80-90℃下水浴2-3小时；

步骤6：将步骤4所得物和剩余组分加入步骤5反应物中，用磁力搅拌机在80-90℃，转速800-1000r/min下搅拌1-2小时；

步骤7：在烘箱中75-85℃下干燥23-25小时后在真空干燥箱中60-70℃下干燥48-50小时即得。

进一步优选的，步骤1中分散时间为33-38分钟。

进一步优选的，步骤2中温度为78-82℃，转速为550-650r/min，搅拌时间为3.5-4.5小时。

进一步优选的，步骤3中烘箱温度为98-102℃，干燥时间为12.3-12.6小时。

进一步优选的，步骤4中分散时间为33-37分钟。

进一步优选的，步骤5中水浴温度为83-87℃，水浴时间为2.3-2.7小时。

进一步优选的，步骤6中温度为83-86℃，转速为850-950r/min，搅拌时间为1.3-1.7小时。

进一步优选的，步骤7中烘箱温度为78-82℃，第一次干燥时间为23.5-24.5小时，真空干燥箱温度为62-65℃，第二次干燥时间为48.5-49.5小时。

有益效果：本发明的纳米形状记忆材料具有很高的形变回复率，最佳可达到98.9%，具有很好的记忆功能；拉伸强度在60MPa以上，最大为61.3MPa，断裂伸长率也达到了500%以上，具有较好的耐拉伸性和耐磨性。

具体实施方式

实施例1