[发明专利]一种4D打印用热可逆聚氨酯复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种4D打印用热可逆聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

(1) 称取0.1~5.0 g的无机纳米颗粒，在100~200 ℃真空条件下，干燥1.0~5.0 h，然后在50~500 mL的N, N-二甲基甲酰胺溶液中超声分散0.5~2.0 h，获得分散均匀的分散液；

(2) 向步骤(1)制得的分散液中加入0.1~50 g六亚甲基二异氰酸酯和0.05~2.5 mL二月桂酸二丁基锡，在N₂气氛中于50~120 ℃下反应1.0~6.0 h，制得反应液；

(3) 向步骤(2)制得的反应液中加入0.1~30 g呋喃甲醇，在N₂气氛中于50~120 ℃下反应1.0~6.0 h，所得混合液进行过滤，滤出物经真空100 ℃干燥，即制得呋喃甲醇改性无机纳米颗粒；

(4) 将1.0~20 g呋喃和1.0~20 g马来酸酐加入带有1.0~25 mL乙酸乙酯的圆底烧瓶中在25 ℃下搅拌24 h，待反应结束后进行抽滤，最后将滤出物在50 ℃下真空干燥；

(5) 将1.0~20 g步骤(4)所得产物和1~20 mL的无水乙醇加入放有磁子的圆底烧瓶中，然后加入1.0~10 g的3-氨基-1, 2-丙二醇和1.0~ 8.0 mL无水乙醇的混合溶液，在50~100℃下磁力搅拌，回流1.0~6.0 h，待反应结束后，在25 ℃下静置12 h，然后抽滤，最后将滤出物在80 ℃下真空干燥；

(6) 将1.0~10 g步骤(5)所得产物和70~500 mL甲苯加入放有磁子的圆底烧瓶中，在N₂保护下100~130 ℃反应5~10 h，待反应结束后，在25 ℃下静置12 h，然后抽滤，并用30~300mL石油醚洗涤，最后将滤出物在80 ℃下真空干燥；

(7) 将1.0~20 g 分子量为1000~2000的聚合物二元醇放入圆底烧瓶中，在N₂保护下加热至75 ℃并磁力搅拌直至融化，然后加入10~150 mL的N,N-二甲基甲酰胺、0.005~0.025mL二月桂酸二丁基锡和1.0~ 6.0 mL六亚甲基二异氰酸酯，在50~100 ℃下反应1.0~4.0 h，之后再加入1.0~6.0 g步骤(6)所得产物，继续在50~100 ℃下反应1.0~6.0 h，待反应结束后倒入100 mL甲醇溶液中析出沉淀，然后抽滤，最后将滤出物在80 ℃下真空干燥；

(8) 将1~10 g步骤(7)所得产物和0.05~0.5 g步骤(3)所得呋喃甲醇改性无机纳米颗粒加入到1.0~75 mL的N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散0.5~1.0 h后，倒入65℃下预热过的模具中，在80 ℃下真空干燥24 h，即制得4D打印用热可逆聚氨酯复合材料；

所述无机纳米颗粒为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、炭黑、纳米硫化铜、石墨烯量子点和碳纳米管中的一种，其粒径为2.0~500 nm；

所述聚合物二元醇为聚己内酯二元醇、聚乙二醇二元醇、聚四氢呋喃二元醇和聚异丁烯二元醇中的一种，其分子量为1000~2000。